WO2017134917A1 - 電子ペン - Google Patents

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WO2017134917A1
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金田　剛典
健一 二宮
航平 田中
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株式会社ワコム
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic pen that is a pen-type position indicator used together with a position detection device.
  • the electronic pen is gripped by the user and used for position indication on the sensor of the position detection device.
  • the position indicated on the sensor by the electronic pen is determined by transmitting and receiving a position detection signal between the electronic pen and the sensor by various coupling methods such as an electromagnetic induction coupling method and a capacitive coupling method. It is detected by a detection device.
  • Some electronic pens can detect a writing pressure applied by a user at the time of writing and notify the position detecting device of the detected pressure. In this case, it is possible to input detailed information in consideration of writing pressure. And the detection of the pen pressure performed with an electronic pen is performed using a variable capacitor, for example.
  • variable capacitor used for detecting pen pressure with an electronic pen is shown in FIG.
  • a dielectric 501, a first electrode 502, a second electrode 503, a spacer 504, and an elastic body 505 are provided in a housing 506, and a pressing body 507 that presses the elastic body 505 is provided.
  • Terminals 508 and 509 are output terminals of the variable capacitor.
  • the housing 506 includes a first housing member 561 and a second housing member 562 that is inserted into the first housing member 561 from below.
  • the pressing body 507 includes a core body 571 and a cap body 572.
  • the first electrode 502 and the second electrode 503 are arranged on both sides of the dielectric 501 and the spacer 504 in the housing 506, thereby forming a capacitor.
  • the dielectric is responsive to the pressing force (writing pressure) applied through the pressing body 507.
  • the contact area between the surface of the body 501 on the pressing body 507 side and the second electrode 503 changes, and the capacitance changes.
  • the writing pressure can be detected based on the change in capacitance.
  • the core 571 of the electronic pen formed together with the variable pressure capacitor for detecting the pen pressure is replaced with the ink refill (replacement core) of the ballpoint pen. is doing. That is, by replacing the core of the electronic pen module with a refill (replacement core) of a ballpoint pen, a function as a ballpoint pen and a function as an electronic pen can be realized.
  • variable pressure capacitor for detecting the pen pressure is configured to be pressed by the core, and therefore has a larger diameter than the core. For this reason, there are large restrictions on the outer diameter and design of the electronic pen, making it difficult to make the design preferred by the user. In particular, it is difficult to reduce the size of the electronic pen. If the electronic pen can be made smaller, it is convenient to carry it with a portable information terminal such as a tablet PC (Personal Computer). In addition, if the electronic pen can be made as thin as a ballpoint pen refill (refill core), a refill-shaped electronic pen can be stored in the ballpoint pen case (case) that is normally used, and an electronic pen that is easy to use can be obtained. Easy to implement.
  • an object of the present invention is to provide an electronic pen that has both a recording function on a paper medium and the like and a function of the electronic pen, and which has been reduced in size.
  • An electronic pen comprising a core and an ink holding part for holding ink to be supplied to the core; A circuit board; A transmission unit; One side holds the end of the ink writing part opposite to the core, and the other holds a connection member that holds one end of the circuit board, A writing pressure detector provided on the other end of the circuit board; A housing that houses the ink writing part, the connection member, the circuit board, and the writing pressure detection part so as to protrude the tip part of the core body, With In the ink writing part, The transmission unit is fixed to the core body, so that the transmission unit is arranged closer to the core body than the ink holding unit, thereby arranging the ink holding unit between the transmission unit and the circuit board. Let According to the writing pressure applied to the core, at least the ink writing part, the connection member, and the circuit board move. It is characterized by that.
  • the transmission unit, the ink writing unit, the connection member, the circuit board, and the writing pressure detection unit are housed in the housing to constitute the electronic pen.
  • the ink writing unit includes a core body and an ink holding unit, and corresponds to a replacement core such as a ballpoint pen.
  • the transmitting unit is disposed on the core side of the ink writing unit, the end of the ink writing unit opposite to the core is held by one of the connection members, and the other end of the circuit board is connected to one end of the circuit board. Part is held. Thereby, at least the ink writing part, the connecting member, and the circuit board are connected in series and integrated.
  • a writing pressure detection unit is provided on the end of the circuit board opposite to the side connected to the connection member. Then, according to the writing pressure applied to the core body, the integrated ink writing part, the connecting member, and the circuit board are moved together.
  • the ink writing unit integrated with the core is not configured to directly press the writing pressure detection unit, the ink including the writing pressure detection unit integrated with the core as in a conventional electronic pen. It is not necessary to make it large corresponding to the outer diameter of the writing part. Therefore, it is possible to reduce the size of the electronic pen.
  • the writing pressure detection unit can be provided on the end side opposite to the side connected to the connection member of the circuit board. Then, by connecting the ink writing unit, the connecting member, and the circuit board in series to form an integral configuration, the writing pressure applied to the core of the ink writing unit can be appropriately transmitted to the writing pressure detection unit.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of an electronic pen 10 according to an embodiment of the present invention, and is for explaining an overview of the entire electronic pen 10 according to this embodiment.
  • the housing (case) 101 of the electronic pen 10 of this embodiment is cut to show the inside.
  • the electronic pen 10 of this embodiment is configured by housing the electronic pen main body 8 in a housing 101 and closing the rear end side of the housing 101 with a housing lid 102.
  • the electronic pen body 8 includes an ink writing unit 1 in which a core 11 and an ink holding unit 12 are integrated, and a coil provided around the core 11 of the ink writing unit 1.
  • Part 2, connection member 3, and circuit board 4, a circuit board 4 is provided with a substrate protection pipe (hard tubular member) 6, and an end of circuit board 4 opposite the connection member 3 side It is a part comprised by providing the pen pressure detection part 5.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view for mainly explaining the configuration of the electronic pen main body 8.
  • the electronic pen main body 8 is housed in the housing 101 shown in FIG. 2A, and the rear end side of the housing 101 is shown in FIG. And closed by a case lid 102 shown in FIG.
  • the electronic pen main body 8 includes an ink writing unit 1 including a core body 11 and an ink holding unit 12.
  • the ink writing unit 1 supplies the ink held in the ink holding unit 12 to the core body 11, guides the ink to the tip of the core body 11, and on a paper medium or the like that contacts the tip of the core body 11. Enable to draw ink trajectory. That is, the ink writing unit 1 corresponds to a ballpoint pen replacement core. Note that the end of the ink holding unit 12 opposite to the core is an opening.
  • a coil portion 2 is provided around the core 11 of the ink writing portion 1.
  • the coil part 2 is formed by winding an insulated electric wire (coated conductor) around a cylindrical ferrite 21.
  • a ferrite portion around which the coated conductor is not wound is provided on both sides in the axial direction of the coil portion 2, but this portion is not necessarily provided. Absent.
  • the extension wires 22a and 22b from both ends of the coil 22 formed by winding the coated conductor around the ferrite 21 of the coil portion 2 are connected to an electronic circuit formed on the circuit board 4 described later.
  • the coil part 2 comprises a resonance circuit with the capacitor
  • the connecting member 3 connects the ink writing part 1 and the circuit board 4.
  • a portion (one end portion) on the ink writing portion 1 side of the connecting member 3 is fitted into an opening at an end portion on the opposite side to the core body 11 side of the ink holding portion 12 to hold the ink writing portion 1.
  • the first holding unit 31 is provided.
  • the portion of the connection member 3 on the side of the circuit board (the other end portion) is a second holding portion 32 that holds the circuit board 4 with a circuit board 4 to be described later interposed therebetween.
  • the second holding portion 32 (not shown in FIG. 2B) of the connection member 3 is fitted into a board protection pipe 6 (to be described later) that houses the circuit board 4 and holds the board protection pipe 6. It is also a part to do.
  • the ink holding unit 12 may be sealed by the connecting member 3 and the inside of the ink holding unit 12 may be pressurized.
  • terminals 41a and 41b and various electronic components are mounted on a rectangular insulating substrate having projections 4a and 4b provided at both ends in the axial direction, and wiring for connecting them is provided. It is provided and formed.
  • the circuit board 4 is connected to the connection member 3, and the protrusion 4b provided on the connection member 3 side of the circuit board 4 is not visible.
  • Various electronic components mounted on the circuit board 4 and constituting an electronic circuit include an IC (Integrated Circuit) 42 that functions as a control circuit, a side switch 43, capacitors 44 to 48, and the like.
  • the writing pressure detection unit 5 is connected to the end of the circuit board 4 opposite to the connection member 3. As shown in FIGS. 1 and 2B, the writing pressure detection unit 5 is roughly composed of a connection terminal portion 51, a fitting portion 52, and a pressure sensitive portion 53.
  • the connection terminal portion 51 includes two plate portions on the upper and lower sides that are connected to a fitting portion 52 described later.
  • the plate portion sandwiches the circuit board 4.
  • the distance between the two upper and lower plate portions is slightly narrower than the thickness of the circuit board 4 so that the circuit board 4 can be sandwiched.
  • the upper plate portion has a signal line from a terminal member of the pressure-sensitive portion 53 described later, as shown in FIGS. 1 and 2A.
  • Terminals 51a and 51b to be connected are provided.
  • the terminals 51a and 51b are provided in a U shape so as to extend from the upper surface of the plate portion on the upper side of the connection terminal portion 51 to the lower surface through the side surface.
  • the fitting portion 52 is a portion that fits with a substrate protection pipe 6 described later.
  • the fitting portion 52 is formed, for example, in a substantially cylindrical shape by resin, hard rubber, or the like, and is tightly fitted and integrated with a pressure-sensitive portion 53 described later.
  • a recess is provided inside the fitting portion 52 to which the protrusion 4a of the circuit board 4 is fitted.
  • the outer diameter of the fitting portion 52 is slightly longer than the inner diameter of the substrate protection pipe 6 so that the fitting portion 52 can be firmly fitted to the substrate protection pipe 6.
  • the end portion of the fitting portion 52 on the circuit board 4 side is provided with an inclined portion whose outer periphery is shorter than the inner periphery of the substrate protection pipe 6 in order to facilitate insertion of the substrate protection pipe 6.
  • the pressure-sensitive part 53 is configured by mounting pressure-sensitive parts in a cylindrical case made of resin or the like, and the outer periphery and shape of the end face thereof substantially coincide with the outer periphery and shape of the substrate protection pipe 6. .
  • the substrate protection pipe 6 is formed of a metal, a carbon material, a synthetic resin, or the like, and is a hard tubular member that is not easily bent or bent. Both ends of the substrate protection pipe 6 are openings. The openings at both ends of these substrate protection pipes 6 are openings in a direction intersecting the axial direction.
  • the opening portion of the board protection pipe 6 on the connection member 3 side is a fitting portion with the connection member 3.
  • the opening portion of the substrate protection pipe 6 on the side of the writing pressure detection unit 5 serves as a fitting portion with the fitting portion 52 of the writing pressure detection unit 5.
  • the substrate protection pipe 6 has an opening formed so as to cut out a part of the side wall of the substrate protection pipe 6 so as to connect openings at both ends in the axial direction (opening in a direction intersecting the axis).
  • Side opening 63 in the direction along the axial direction.
  • the opening 63 enables an operation to a side switch provided on the circuit board 4 in a state where the circuit board 4 is accommodated in the board protection pipe 6.
  • the opening 63 together with the coil part 2, enables a laser cutting operation for disconnecting an unnecessary capacitor in order to adjust the capacitance of a capacitor (capacitor element) constituting the resonance circuit.
  • the opening 63 is for enabling operation and work on the circuit board 4 accommodated in the board protection pipe 6.
  • substrate protection pipe 6 is provided with the opening part 63, it is made to have a side wall of the angle range of 180 degree
  • the circuit board 4 is housed and protected inside the board protection pipe 6 as shown in FIGS.
  • the circuit board 4 is ideally arranged in the board protection pipe 6 so that the axis O of the board protection pipe 6 and the axis of the circuit board 4 substantially coincide as shown in FIG. It is stored in.
  • the circuit board 4 is such that the diagonal of the cross section in the direction perpendicular to the axis is the same as the inner diameter of the board protection pipe 6 except for the protrusions 4 a and 4 b provided at both ends in the axis direction. Ideally formed.
  • the diagonal line of the cross section perpendicular to the axial direction indicated by the dotted line in FIG. It is designed to be slightly shorter than the inner diameter.
  • a trapezoidal board pedestal 7 that fixes the circuit board 4 slightly upward is fixed in the board protection pipe 6. That is, the circuit board 4 is placed on the board cradle 7. In this case, the circuit board 4 is pushed up slightly in the board protection pipe 6, and the board cradle 7, the board protection pipe 6, Thus, the circuit board 4 can be held and held.
  • the core part 11 of the ink writing part 1 penetrates the cylindrical ferrite 21 of the coil part 2, thereby providing the coil part 2 around the core body 11. Can do.
  • the opening of the ink holding unit 12 of the ink writing unit 1 and the first holding unit 31 of the connecting member are fitted, and the connecting member 3 holds the ink writing unit 1.
  • the second holding part 32 on the side opposite to the ink writing part 1 side of the connection member 3 holds one end part of the circuit board 4 and holds the circuit board 4.
  • the circuit board protection pipe 6 accommodates the circuit board 4 and is fitted to the second holding part 32 of the connection member 3.
  • the other end of the circuit board 4 (the side on which the terminals 41a and 41b are provided) is sandwiched between the connection terminal parts 51 of the writing pressure detection unit 5 and the protrusions 4a of the circuit board 4 are fitted. It fits into the recess inside the part 52. Further, the end portion of the substrate protection pipe 6 opposite to the connection member 3 is fitted into the fitting portion 52 of the writing pressure detection portion 5.
  • the electronic pen main body 8 in which the coil portion 2, the ink writing portion 1, the connection member 3, the circuit board 4, the substrate protection pipe 6, and the writing pressure detection portion 5 are connected is formed.
  • the portion of the coil portion 2 around which the coated conducting wire is wound, the ink holding portion 12 of the ink writing portion 1, the portions other than the first and second holding portions 31 and 32 of the connection member, and the substrate protection pipe 6 and the pressure-sensitive portion 53 of the writing pressure detection unit 5 have substantially the same shape of the cut surface in the direction intersecting the outer periphery and the axis.
  • the electronic pen main body 8 that has substantially no unevenness on the side surface and can be easily stored in the housing 101 can be configured.
  • the opening 63 is formed so that a side wall having an angular range of 180 degrees or more around the axis is left, so that the strength of the substrate protection pipe 6 is increased.
  • the circuit board 4 can be appropriately protected without becoming weak.
  • connection part centering on the ink writing part 1 and the connection part centering on the writing pressure detection part 5 of the electronic pen main body part 8 of this embodiment will be described.
  • 3 shows a connection portion (FIG. 3A) centering on the ink writing portion 1 of the electronic pen main body 8 shown in FIGS. 1 and 2, and a connection portion centering on the writing pressure detection portion (FIG. It is sectional drawing for demonstrating B)).
  • the coil portion 2 is provided around the core body 11 of the ink writing section 1 by passing the core body 11 through the cylindrical ferrite 21 of the coil section 2. Then, the first holding part 31 of the connection member 3 is fitted into the opening of the ink holding part 12 of the ink writing part 1 to hold the ink writing part 1. Further, the second holding portion 32 of the connection member 3 holds the circuit board 4 while holding it. Further, the substrate protection pipe 6 is fitted to the second holding portion 32 of the connection member 3 so as to wrap the outside thereof. In this case, the board protection pipe 6 accommodates and protects the circuit board 4 held by the second holding portion 32 of the connection member 3. Thus, the coil part 2, the ink writing part 1, the connection member 3, the circuit board 4, and the board protection pipe 6 are connected.
  • the pressure-sensitive portion 53 of the writing pressure detecting portion 5 is formed by providing pressure-sensitive components in a resin mold 53x, for example.
  • a plurality of pressure-sensitive components mounted on the pressure-sensitive portion 53 are a dielectric 53a, a terminal member 53b, a holding member 53c, a conductive member 53d, and an elastic member 53e. It consists of parts.
  • the terminal member 53b is made of a conductive material, and constitutes a first electrode of a variable capacitance capacitor made up of pressure-sensitive components.
  • the conductive member 53d is made of, for example, conductive rubber, and the elastic member 53e is made of a coil spring made of a conductive material.
  • the conductive member 53d and the elastic member 53e are electrically connected to form a second electrode of the variable capacitance capacitor.
  • the circuit board 4 is sandwiched between the connection terminal parts 51 of the writing pressure detection part 5 and the protrusions 4b of the circuit board 4 are fitted into the recesses inside the fitting part 52. Match. Thereby, the circuit board 4 and the writing pressure detection part 5 are connected. Further, the end portion of the board protection pipe 6 opposite to the connection member 3 is fitted and held in the fitting portion 52 of the writing pressure detection portion 5. Thereby, the ink writing part 1, the connection member 3, the circuit board 4, and the writing pressure detection part 5 are connected in series.
  • the board protection pipe 6 that houses the circuit board 4 connects the connection member 3 and the writing pressure detection unit 5, and connects the connection member 3 and the writing pressure detection unit 5 together with the circuit board 4.
  • the terminal 41a provided on the circuit board 4 and the terminal 51a of the connection terminal part 51 are electrically connected. Connected to.
  • the terminal 41b provided on the circuit board 4 and the terminal 51b of the connection terminal portion 51 are electrically connected.
  • the terminals 41 a and 41 b of the circuit board 4 are connected to an electronic circuit formed on the circuit board 4.
  • the terminal 51a of the connection terminal portion 51 is connected to a connection line from the first electrode made of the terminal member 53b, and the terminal 51b of the connection terminal portion 51 is made of a conductive member 53d and an elastic member 53e. Connection lines from the two electrodes are connected. As a result, an output signal from the winding pressure component of the pressure sensing unit 53 is supplied to the electronic circuit configured on the circuit board 4.
  • the portion composed of the holding member 53c and the conductive member 53d is constantly urged in the direction in which the conductive member 53d is separated from the dielectric 53a by the action of the elastic member 53e. That is, the dielectric 53a and the conductive member 53d are configured to be able to approach or separate from each other.
  • the portion including the ink writing portion 1, the connecting member 3, and the circuit board 4 is changed to the writing pressure detection portion 5. Act on.
  • the part which consists of holding member 53c approaches.
  • the capacitance of the pressure-sensitive component configured as a variable capacitor changes, and an output signal corresponding to the writing pressure is supplied to the electronic circuit of the circuit board 4.
  • the writing pressure can be detected in the electronic circuit formed on the circuit board 4.
  • the extension lines 22a and 22b from both ends of the coil 22 of the coil part 2 are connected to the electronic circuit of the circuit board 4. Accordingly, as described above, the coil unit 2 forms a resonance circuit together with the capacitor 44 of the electronic circuit of the circuit board 4 and can transmit a signal corresponding to the writing pressure from the coil unit 2 to the position detection device.
  • the housing lid 102 is provided with a protrusion that fits into the recess of the holding member 53 c provided in the pressure-sensitive portion 53.
  • the position of the portion composed of the holding member 53c and the conductive member 53d is regulated in the resin mold 53x so that it can face the dielectric 53a at a fixed position.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a circuit configuration example of the electronic pen 10 and the position detection device 200.
  • the electronic pen 10 and the position detection device 200 constitute an input device.
  • the electronic pen 10 has, as a circuit configuration, a position indicating coil 22, a variable capacitor as a pressure-sensitive component of the pressure-sensitive unit 53 connected to the position-indicating coil 22, and a variable capacitor of the pressure-sensitive unit 53. This is expressed by a resonance circuit including a resonance capacitor 44 and the like connected in parallel.
  • an X-axis direction loop coil group 204a and a Y-axis direction loop coil group 204b are provided to be stacked, thereby forming an electromagnetic induction type coordinate detection sensor 201.
  • Each loop coil group 204a, 204b is composed of, for example, 40 rectangular loop coils.
  • Each loop coil which comprises each loop coil group 204a, 204b is arrange
  • the position detection device 200 is provided with a selection circuit 206 to which the X-axis direction loop coil group 204a and the Y-axis direction loop coil group 204b are connected.
  • the selection circuit 206 sequentially selects one loop coil from the two loop coil groups 204a and 204b.
  • the position detection device 200 includes an oscillator 203, a current driver 205, a switching connection circuit 207, a reception amplifier 208, a detector 209, a low-pass filter 210, a sample hold circuit 212, and an A / D conversion.
  • a circuit 213, a synchronous detector 216, a low-pass filter 217, a sample hold circuit 218, an A / D conversion circuit 219, and a processing unit 214 are provided.
  • the oscillator 203 is an oscillator 203 that generates an AC signal having a frequency f0 and supplies the AC signal to the current driver 205 and the synchronous detector 216.
  • the current driver 205 converts the AC signal supplied from the oscillator 203 into a current and sends it to the switching connection circuit 207.
  • the switching connection circuit 207 switches the connection destination (transmission side terminal T, reception side terminal S) to which the loop coil selected by the selection circuit 206 is connected under the control of the processing unit 214 described later.
  • a current driver 205 is connected to the transmission side terminal T, and a reception amplifier 208 is connected to the reception side terminal R.
  • the induced voltage generated in the loop coil selected by the selection circuit 206 is sent to the reception amplifier 208 via the selection circuit 206 and the switching connection circuit 207.
  • the receiving amplifier 208 amplifies the induced voltage supplied from the loop coil and sends it to the detector 209 and the synchronous detector 216.
  • the detector 209 detects the induced voltage generated in the loop coil, that is, the received signal, and sends it to the low-pass filter 210.
  • the low-pass filter 210 has a cutoff frequency sufficiently lower than the above-described frequency f0, converts the output signal of the detector 209 into a DC signal, and sends it to the sample and hold circuit 212.
  • the sample hold circuit 212 holds a voltage value at a predetermined timing of the output signal of the low-pass filter 210, specifically, a predetermined timing during the reception period, and sends it to an A / D (Analog-to-Digital) conversion circuit 213. .
  • the A / D conversion circuit 213 converts the analog output of the sample hold circuit 212 into a digital signal and outputs the digital signal to the processing unit 214.
  • the synchronous detector 216 synchronously detects the output signal of the reception amplifier 208 with the AC signal from the oscillator 203 and sends a signal of a level corresponding to the phase difference between them to the low-pass filter 217.
  • the low-pass filter 217 has a cutoff frequency sufficiently lower than the frequency f 0, converts the output signal of the synchronous detector 216 into a DC signal, and sends it to the sample hold circuit 218.
  • the sample hold circuit 218 holds a voltage value at a predetermined timing of the output signal of the low-pass filter 217 and sends it to an A / D (Analog to Digital) conversion circuit 219.
  • the A / D conversion circuit 219 converts the analog output of the sample hold circuit 218 into a digital signal and outputs the digital signal to the processing unit 214.
  • the processing unit 214 controls each unit of the position detection device 200. That is, the processing unit 214 controls the selection of the loop coil in the selection circuit 206, the switching of the switching connection circuit 207, and the timing of the sample hold circuits 212 and 218. Based on the input signals from the A / D conversion circuits 213 and 219, the processing unit 214 transmits radio waves from the X-axis direction loop coil group 204a and the Y-axis direction loop coil group 204b with a certain transmission duration.
  • An induced voltage is generated in each loop coil of the X-axis direction loop coil group 204a and the Y-axis direction loop coil group 204b by radio waves transmitted from the electronic pen 10.
  • the processing unit 214 calculates the coordinate value of the indicated position of the electronic pen 10 in the X axis direction and the Y axis direction based on the level of the voltage value of the induced voltage generated in each loop coil.
  • the processing unit 214 detects the writing pressure based on the phase difference between the transmitted radio wave and the received radio wave.
  • the electromagnetic induction transfer type electronic pen 10 of this embodiment and the electromagnetic induction transfer type position detection apparatus 200 shown in FIG. 4 can constitute an input device.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an electronic pen cartridge configured using the electronic pen main body portion 8 of this embodiment.
  • FIG. 5A shows the electronic pen main body 8 configured as described with reference to FIGS.
  • FIG. 5B shows a cylindrical cartridge housing 8CT in which the electronic pen main body 8 is accommodated.
  • the cartridge housing 8CT has a small opening at the left end portion (core body side end portion) of FIG. 5 (B) so that the tip portion of the core body 11 of the electronic pen main body portion 8 protrudes. Further, the cartridge housing 8CT has an opening for inserting the electronic pen main body 8 at the right end (rear end side end) in FIG.
  • FIG. 5C shows the appearance of an electronic pen cartridge 9 configured by housing the electronic pen main body 8 in the cartridge housing 8CT.
  • the cartridge housing 8CT is made of a transparent synthetic resin, and the inside is visible.
  • the cartridge housing lid 8BK is fitted into the opening at the rear end side end portion of the cartridge housing 8CT and closed.
  • the cartridge housing lid 8BK of this example is provided with a recess for mounting in the ballpoint pen housing in the same manner as the replacement core of the ballpoint pen.
  • the holding member 53c provided in the pressure-sensitive portion 53 is provided on the surface of the cartridge housing lid 8BK facing the pressure-sensitive portion 53, similarly to the case lid 102 shown in FIGS. Protrusions that fit into the recesses are provided.
  • the position of the portion composed of the holding member 53c and the conductive member 53d is regulated in the resin mold 53x so that it can face the dielectric 53a at a fixed position.
  • the length R1 in the longitudinal direction and the width R2 in the direction orthogonal to the longitudinal direction are both the refill core of the ballpoint pen to which it is attached. Is consistent with the length and width.
  • the electronic pen cartridge 9 of this example formed by housing the electronic pen main body 8 in the cartridge housing 8CT is mounted in the housing of a predetermined ballpoint pen, thereby constituting an electronic pen used by the user. it can.
  • an electronic pen can be configured by the existing ballpoint pen housing and the electronic pen cartridge 9.
  • a user-friendly electronic pen can be easily configured by using a ballpoint pen housing that is usually used.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example in which an electronic pen cartridge is used in a multicolor ballpoint pen housing.
  • FIG. 6A is a configuration diagram showing an appearance of the electronic pen 10X of this example.
  • the housing 101M of the electronic pen 10X is made of a transparent synthetic resin, and the inside thereof is seen through.
  • the housing 101M of the electronic pen 10X has the same configuration as that of a commercially available knock-type multicolor ballpoint pen housing and a knock cam mechanism.
  • a commercially available knock-type multicolor ballpoint pen housing and knock cam mechanism may be used as they are.
  • three electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E are accommodated in the casing 101M.
  • An opening 101Ma is formed on one end side in the axial direction of the housing 101M, and when one of the electronic pen cartridges 9B, 9R, 9E is slid in the axial direction by the knock mechanism, the core The distal end portion of the body 11 is projected outside through the opening 101Ma.
  • the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E are not slid in the axial direction by the knock mechanism, as shown in FIG. It is housed in the hollow part of the body 101M and is in a protected state.
  • the tip end of the core 11 of the electronic pen cartridge that is slid in the axial direction by the knock mechanism protrudes to the outside through the opening 101Ma. To be done. Therefore, the protection of the electronic pen cartridge in which the tip of the core body 11 protrudes to the outside through the opening 101Ma by the knock mechanism is released.
  • the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E are externally similar to the electronic pen cartridge 9 described with reference to FIG. 5 except that the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E are configured to have the same dimensions as the replacement core of the multicolor ballpoint pen. Configured. However, in the case of the electronic pen cartridge 9B, 9R, 9E in this example, the cartridge casing 91B, 91R, 91E (corresponding to the cartridge casing 8CT in the figure) is inserted in the axial direction by the knock mechanism as will be described later. A switch member that is turned on and off according to the movement is provided.
  • the electronic pen cartridges 9B, 9R, Whether or not 9E is protected is detected.
  • Other configurations of the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E are the same as those of the electronic pen cartridge 9 described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG.
  • the knock mechanism of the electronic pen 10X includes knock bars 19B, 19R, and 19E having fitting portions 19Ba, 19Ra, and 19Ea into which the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E are respectively fitted, a spring receiving member 17, and an electronic It comprises coil springs 18B, 18R, 18E disposed between the respective fitting portions 19Ba, 19Ra, 19Ea of the pen cartridges 9B, 9R, 9E and the spring receiving member 17.
  • the spring receiving member 17 is fixed and attached at a predetermined position in the axial direction in the hollow portion of the housing 101M.
  • the spring receiving member 17 is formed with through holes 17B, 17R, and 17E through which the cartridge cases 91B, 91R, and 91E of the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E are inserted.
  • Each of the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E is inserted into the through holes 17B, 17R, and 17E of the spring receiving member 17 and the coil springs 18B, 18R, and 18E, respectively, and knock bars 19B, 19R, It is attached to the electronic pen 10X by being fitted to the fitting portions 19Ba, 19Ra, 19Ea of 19E.
  • each of the knock bars 19B, 19R, 19E is a shaft.
  • a through-hole slit (not shown in FIG. 6A) is provided so as to be movable in the center direction.
  • the electronic pen 10X has one of the knock bars 19B, 19R, 19E slid to the opening 101Ma side, and the electronic pen cartridge 9B, 9R fitted to the knock bar. , 9E when the tip of the core 11 protrudes from the opening 101Ma to the outside, the locking portions (not shown) of the knock bars 19B, 19R, 19E are inside the hollow portion of the housing 101M. It will be in the locked state which engages with the engaging part currently formed in this, and latches in that state.
  • the knock bar in the locked state is unlocked, and any of the coil springs 18B, 18R, 18E The bar returns to the original state shown in FIG.
  • the knock bar that has been slid afterward is in a state in which the tip of the core 11 of the electronic pen cartridge 9B, 9R, or 9E fitted to the knock bar protrudes outside from the opening 101Ma. , Can be locked.
  • the cartridge for the electronic pen that projects the tip from the opening 101Ma can be changed by sliding the knock bar.
  • the sliding movement of any of the knock bars 19B, 19R, 19E is stopped in the middle of the locked state, the other knock bars in the locked state are unlocked, and the knock bars are coil springs 18B, 18R, 18E returns to the protected state of FIG. 6 (A).
  • FIGS. 6B and 6C are diagrams for explaining the switches provided in the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E.
  • FIGS. 6B and 6C show the switches provided in the electronic pen cartridge 9B, and the other electronic pen cartridges 9R and 9E are similarly configured.
  • a through-hole 91Ba is provided on the peripheral surface of the switch member 50B, and a switch member 50B is provided in the cartridge housing 91B so that a part of the through-hole 91Ba is exposed.
  • the switch member 50B is made of a material having elasticity and conductivity, for example, a conductive metal having elasticity. As shown in FIGS. 6B and 6C, the switch member 50B includes a fixed terminal piece B1 fixed to the inner wall surface in the vicinity of the through hole 91Ba of the cartridge housing 91B, and the fixed terminal piece B1 and an elastic member. And a movable terminal piece B2 that can be contacted with each other.
  • the movable terminal piece B2 includes a bent portion B2a configured to be able to take a state in which it is elastically contacted with the fixed terminal piece B1 and a non-contact state, and a part of the bent portion B2a extends from the through hole 91Ba.
  • the cartridge housing 91B is attached so that it can protrude.
  • the switch member 50B is just located in the through hole 17B of the spring receiving member 17. Therefore, the bent portion B2a of the movable terminal piece B2 is elastically displaced to the inside of the cartridge housing 91B by the inner wall of the through hole 17B, and the fixed terminal piece B1 and the movable terminal piece B2 are separated from each other without being in contact with each other. Become. That is, the switch member 50B is turned off.
  • the switch member 50B When the knock bar 19B is slid to the locked state and the leading end of the core 11 of the electronic pen cartridge 9B protrudes from the opening 101Ma of the housing 101M, as shown in FIG.
  • the switch member 50B is in a state of being detached from the through hole 17B of the spring receiving member 17. Then, a part of the bent portion B2a of the movable terminal piece B2 is elastically displaced so as to protrude from the through hole 91Ba, and thereby the movable terminal piece B2 and the fixed terminal piece B1 come into contact with each other. That is, the switch member 50B is turned on.
  • the fixed terminal piece B1 and the movable terminal piece B2 of the switch member 50B are electrically connected to the IC 42 of the circuit board 4 housed in the cartridge housing 91B.
  • the IC 42 has a function as a control circuit, and by monitoring the on / off state of the switch member 50B, the electronic pen cartridge 9B is in a protected state where it exists in the hollow portion of the housing 101M, or Whether or not the tip of the core 11 of the electronic pen cartridge 9B protrudes from the opening 101Ma of the housing 101M is detected by the knock bar 19B.
  • switch members 50R and 50E are provided in the cartridge casings 91R and 91E, and circuits accommodated in the cartridge casings 91R and 91E are provided. It is connected to the IC 42 of the substrate 4.
  • the circuit board 4 When the switch members 50B, 50R, and 50E among the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E are turned on and are in the unprotected state, the circuit board 4 The connection between each electronic component mounted on the device is turned on and functions. Thereby, transmission / reception of the signal with the position detection apparatus side is attained.
  • the position detection device used together with the electronic pen cartridges 9B, 9R, 9E receives the identification information transmitted from each of the electronic pen cartridges 9B, 9R, 9E, and determines it. It has a function to do. That is, the position detection device in this embodiment discriminates the difference between the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E, and realizes the function assigned to each of the electronic pen cartridges 9B, 9R, and 9E. To do.
  • the electronic pen cartridge 9B is assigned a function of displaying the locus (characters and figures) displayed in black according to the designated position in black, and the electronic pen cartridge 9R displays the locus displayed in red according to the designated position.
  • the electronic pen cartridge 9E is assigned a function for erasing a previously input locus according to the designated position.
  • the functions assigned to the electronic pen cartridge are not only the display color of the locus according to the indicated position as in this example, but also the thickness of the locus, the type of line to be displayed such as a solid line, a dotted line, a one-dot chain line, etc. There may be.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining an example in which the present invention is applied to the electrostatic coupling type electronic pen main body, and each component of the portion centering on the ink writing portion 1 This shows the connection state.
  • the electronic pen body 8A in this example is provided with a terminal member 13 and a conductive member 14 around the core body 11 of the ink writing unit 1 as shown in FIG.
  • the core 11 is formed of a conductive material such as metal.
  • the terminal member 13 is a donut-shaped terminal provided around the core body 11, and is formed of a conductive material such as metal.
  • a connection line 13 ⁇ / b> A is connected to the terminal member 13, which extends to the circuit board 4 and is connected to the electronic circuit of the circuit board 4.
  • a shield 15 is disposed so as to cover the periphery of the core body 11.
  • the conductive member 14 is formed of, for example, conductive rubber, conductive resin, or the like, and includes a through hole having a diameter smaller than the outer diameter of the core body 11. By passing the core body 11 through the through hole, the terminal member 13 is formed. And the core body 11 are electrically and reliably connected. The conductive member 14 sandwiches the terminal member 13 between the conductive member 14 and the ink writing unit 1 so that the terminal member 13 does not move.
  • the transmission signal from the electronic circuit formed on the circuit board 4 is supplied to the terminal member 13 through the connection line 13A.
  • the transmission signal supplied to the terminal member 13 is supplied to the core body 11 through the conductive member 14 that connects the terminal member 13 and the core body 11.
  • the core body 11 transmits the transmission signal supplied thereto to the position detection device. In this way, a so-called active capacitance type electronic pen can be realized.
  • the electronic pen main body 8A shown in FIG. 7 includes the terminal member 13 connected to the electronic circuit of the circuit board around the core 11 of the ink writing unit 1, the terminal member 13 and the core 11
  • the electronic pen main body 8 is different from the electronic pen main body 8 described above in that a conductive member 14 is provided for electrical connection.
  • Other parts are configured in the same manner as in the case of the electronic pen main body 8 described above.
  • [Outline of Capacitive Coupling Position Detection Device] 8 receives a signal from the electronic pen 10Y configured by using the electronic pen main body 8A shown in FIG. 7, and detects the position on the sensor and the writing pressure and the state of the side switch. It is a block diagram for demonstrating the position detection apparatus 300 using the coordinate detection sensor of the electrostatic capacitance coupling system to make.
  • the position detection apparatus 300 of this example includes a capacitive coupling type coordinate detection sensor (hereinafter abbreviated as “sensor”) 310 and a pen detection circuit 320 connected to the sensor 310.
  • the sensor 310 is not shown in a sectional view, but is formed by laminating a first conductor group 311, an insulating layer (not shown), and a second conductor group 312 in order from the lower layer side. is there.
  • the first conductor group 311 includes, for example, a plurality of first conductors 311Y1, 311Y2,..., 311Ym (m is a positive integer) extending in the lateral direction (X-axis direction) and spaced in parallel to each other in parallel.
  • the second conductor group 312 extends in the vertical direction (Y-axis direction) orthogonal to the first conductor group 311 and is arranged in parallel in the X-axis direction, spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the sensor 310 of the position detection device 300 includes a configuration for detecting the position indicated by the electronic pen using the sensor pattern formed by intersecting the first conductor group 311 and the second conductor group 312. ing.
  • first conductors 211Y when there is no need to distinguish between the first conductors 311Y1, 311Y2,..., 311Ym, the conductors are referred to as first conductors 211Y.
  • second conductors 312X1, 312X2,..., 312Xn the conductors are referred to as second conductors 312X.
  • the pen detection circuit 320 includes a selection circuit 321 serving as an input / output interface with the sensor 310, an amplification circuit 322, a band pass filter 323, a detection circuit 324, a sample hold circuit 325, and an AD (Analog to Digital) conversion.
  • a circuit 326 and a control circuit 327 are included.
  • the selection circuit 321 selects one conductor 311Y or 312X from the first conductor group 311 and the second conductor group 312 based on the control signal from the control circuit 327.
  • the conductor selected by the selection circuit 321 is connected to the amplification circuit 322, and the signal from the electronic pen 10Y is detected by the selected conductor and amplified by the amplification circuit 322.
  • the output of the amplifier circuit 322 is supplied to the band pass filter 323, and only the frequency component of the signal transmitted from the electronic pen 10Y is extracted.
  • the output signal of the band pass filter 323 is detected by the detection circuit 324.
  • the output signal of the detection circuit 324 is supplied to the sample hold circuit 325, sampled and held at a predetermined timing by the sampling signal from the control circuit 327, and then converted into a digital value by the AD conversion circuit 326.
  • Digital data from the AD conversion circuit 326 is read and processed by the control circuit 327.
  • the control circuit 327 operates to send control signals to the sample hold circuit 325, the AD conversion circuit 326, and the selection circuit 321, respectively, according to a program stored in the internal ROM. Then, the control circuit 327 calculates the position coordinates on the sensor 110 indicated by the electronic pen 10Y from the digital data from the AD conversion circuit 326. Further, the control circuit 327 detects the pen pressure detected by the pen pressure detection unit 5 including a pressure-sensitive component of the electronic pen 10Y and the state of the side switch 43 of the electronic pen 10Y.
  • the signal generation circuit 42X of the IC 42 of the circuit board 4 is configured only by the oscillation circuit, and the position detection device is changed to change the oscillation frequency by changing the pen pressure or the on / off of the side switch. To transmit.
  • the signal generation circuit includes an oscillation circuit and a circuit that performs predetermined modulation on the oscillation signal, and writing pressure information and information indicating on / off of the side switch are transmitted to the position detection device as an ASK signal, for example. You may make it transmit.
  • the opening at the end in the axial direction (the opening in the direction intersecting the axial direction). ) are provided so that a part of the side wall of the substrate protection pipe 6 is cut off.
  • the opening 63 is a side opening in a direction along the axial direction, and can also be called a window or a notch provided on the side of the substrate protection pipe 6. However, it is not limited to this.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a modified example of the substrate protection pipe 6.
  • a part of the side wall of the board protection pipe 6 is cut out so as to connect the core body side opening 61 and the rear end side opening 62. It has the formed opening 63A.
  • the core body side opening 61 and the rear end side opening 62 may be provided with a narrowed portion of the opening.
  • the board protection pipe 6B of the modified example 2 shown in FIG. 9B is the minimum necessary at a position where the operation on the side switch 43 of the circuit board 4 and the work on the electronic circuit formed on the circuit board 4 are possible.
  • An opening 63B is provided.
  • the opening 63B is a so-called window portion whose opening range is a closed range surrounded by the side surface of the substrate protection pipe 6B.
  • a notch 6Ba which is an opening that is an open range in which a part of the opening range is not surrounded by the side surface of the substrate protection pipe 6B, 6Bb is provided.
  • the notches 6Ba and 6Bb can be fitted to the second holding portion 32 of the connecting member 3 and the fitting portion 52 of the writing pressure detecting portion 5 without reducing the degree of the fitting. And it is for enabling it to fit easily.
  • the opening 63B and the notches 6Ba and 6Bb are formed in the opening 63 of the substrate protection pipe 6 shown in FIG. 2 and in FIG. 9A. It is narrower than the opening 63A of the substrate protection pipe 6A shown. For this reason, it is stronger in terms of strength than the substrate protection pipe 6 shown in FIG. 2 and the substrate protection pipe 6A shown in FIG. 9A, and the circuit board 4 can be protected more firmly.
  • the substrate protection pipe 6C of the modification 3 shown in FIG. 9C is not provided with the notches 6Ba and 6Bb included in the substrate protection pipe 6B of the modification 2 shown in FIG. 9B.
  • This is a type in which only an opening 63C as a window is provided.
  • the strength of the substrate protection pipe 6C itself can be increased because the notches 6Ba and 6Bb are not provided. .
  • the necessary number of windows having the necessary size and shape are provided at appropriate positions of the substrate protection pipe in the window portion (side opening in the direction along the axial center direction) provided in the substrate protection pipe. Can be provided.
  • the long side of the surface facing the side opening of the circuit board housed inside may abut against the inner wall of the board protection pipe so as not to go outside.
  • the side opening provided in the substrate protection pipe may be configured to be smaller than the opposing surface of the circuit board.
  • a portion having a side wall with an angle range smaller than 180 degrees around the axis is not present.
  • the size of each part which comprises the electronic pen main-body parts 8 and 8A can use an appropriate thing, and can comprise the electronic pen main-body part of an appropriate size. Therefore, the electronic pen cartridge 9 can be configured to have an appropriate size. That is, there are various ballpoint pen refill standards. For this reason, the electronic pen main body 8, 8A conforming to the target standard is configured, and the cartridge housing 8CT conforming to the target standard is used, whereby the electronic pen cartridge 9 conforming to the target standard, etc. Can be configured.
  • the core body 11 of the ink writing unit 1 is made of a conductor such as metal and the tip part is a ballpoint pen mechanism.
  • the core body 11 of the ink writing unit 1 is made of a conductor such as metal and the tip part is a ballpoint pen mechanism.
  • an ink writing unit having a so-called felt pen configuration that enables writing by supplying ink from the ink holding unit 12 to the felt core body having conductivity may be used.
  • the ink writing unit 1 includes various types in which the core body 11 has conductivity, and the core body 11 is supplied with ink from the ink holding unit 12 to enable writing with the ink. .
  • the pressure-sensitive component of the writing pressure detection unit 5 uses a variable capacitor whose capacitance is variable by a mechanical movable unit according to the writing pressure.
  • the present invention is not limited to this. is not. You may make it use what comprised the variable capacitor as a MEMS (Micro * Electro * Mechanical * System) chip
  • tip which consists of a semiconductor device. Needless to say, the pressure-sensitive component does not detect a change in capacitance, but may change the inductance value or the resistance value.
  • the substrate protection pipe 6 is assumed to be cylindrical, but is not limited thereto. It may have a cylindrical shape having a side wall that has a polygonal cross section.

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Abstract

紙媒体等への記録機能と電子ペンの機能とを合わせ持ち、かつ、細型化を実現した電子ペンを提供する。送信部とインク筆記部と接続部材と回路基板と筆圧検知部とが、筐体内に収納されて電子ペンが構成される。インク筆記部は、芯体とインク保持部とからなる。インク筆記部の芯体とは反対側の端部が接続部材の一方に保持され、接続部材の他方には回路基板の一方の端部が保持される。回路基板の接続部材と接続された側とは反対の端部側には筆圧検知部が設けられる。芯体に加えられる筆圧に応じて、一体となったインク筆記部と接続部材と回路基板とが移動するようにされる。

Description

電子ペン
　この発明は、位置検出装置と共に使用されるペン型の位置指示器である電子ペンに関する。
　電子ペンは、使用者により把持されて、位置検出装置のセンサ上における位置指示のために用いられる。この電子ペンによるセンサ上の指示位置は、電子ペンとセンサとの間で、電磁誘導結合方式や静電容量結合方式などの種々の結合方式によって位置検出用信号の授受が行われることによって、位置検出装置で検出される。また、電子ペンでは筆記時に使用者によってかけられる筆圧を検出し、これを位置検出装置に通知することができるものもある。この場合には、筆圧をも考慮したきめ細かな情報の入力が可能になる。そして、電子ペンで行われる筆圧の検出は、例えば、可変容量コンデンサが用いられて行われる。
　電子ペンで筆圧検出のために用いられる可変容量コンデンサは、例えば、図１０に示すものがある。当該可変容量コンデンサは、ハウジング５０６内に、誘電体５０１、第１の電極５０２、第２の電極５０３、スペーサ５０４、弾性体５０５が設けられると共に、弾性体５０５を押圧する押圧体５０７が設けられる。端子５０８、５０９は、当該可変容量コンデンサの出力端子である。ハウジング５０６は、第１のハウジング部材５６１と、これに下側から挿入するようにされる第２のハウジング部材５６２とからなる。また、押圧体５０７は、芯体５７１とキャップ体５７２とからなる。
　そして、図１０に示すように、ハウジング５０６内に誘電体５０１及びスペーサ５０４を挟んでその両側に第１の電極５０２及び第２の電極５０３が配置されることになり、これらによってコンデンサが形成される。この場合、第２の電極５０３はスペーサ５０４を挟んで誘電体５０１の押圧体５０７側の面に対向するようにされているので、押圧体５０７を通じて加えられる押圧力（筆圧）に応じて誘電体５０１の押圧体５０７側の面と第２の電極５０３との接触面積が変わることになり、静電容量が変化する。この静電容量の変化に基づき筆圧の検出が可能となる。なお、このような可変容量コンデンサを用いた電子ペンについては、後に記す特許文献１などに詳しく説明されている。
特開平５－２７５２８３号公報
　近年、電子ペンの使用態様の１つとして、位置検出装置上にセッティングされた例えば紙媒体上にインクにより筆記し、当該紙媒体上に筆記された軌跡に対応する電子データを、当該位置検出装置を通じて認識して取り込み、これを保持することが行われている。紙媒体等に筆記された軌跡に対応する電子データが残っていれば、当該軌跡の複製や編集等が容易にでき便利であるためである。このような場合、従来は、図１０を用いて説明したように、筆圧検出用の可変容量コンデンサと共に形成される電子ペンの芯体５７１を、ボールペンのインクリフィル（替え芯）に差し替えて使用している。すなわち、電子ペンモジュールの芯体を、ボールペンのリフィル（替え芯）に交換することにより、ボールペンとしての機能と電子ペンとしての機能とが実現できる。
　しかし、図１０を用いて説明したように、筆圧検出用の可変容量コンデンサは、芯体により押圧する構成となっているので、芯体よりも直径が大きなものとなっている。このため、電子ペンの外径やデザインに対する制約が大きく、使用者に好まれるデザインにすることを難しくしている。特に、電子ペンを細型化することを難しくしている。電子ペンが細型化できれば、タブレットＰＣ（Personal Computer）などの携帯情報端末と共に持ち歩くのに便利である。また、電子ペンをボールペンのリフィル（替え芯）程度に細型化できれば、普段使用しているボールペンの筐体（ケース）にリフィル形状の電子ペンを収納して、使いがってのよい電子ペンが簡単に実現できる。
　以上のことに鑑み、この発明は、紙媒体等への記録機能と電子ペンの機能とを合わせ持ち、かつ、細型化を実現した電子ペンを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の電子ペンは、
　芯体と前記芯体に供給するインクを保持するインク保持部とからなるインク筆記部と、
　回路基板と、
　送信部と、
　一方には前記インク筆記部の前記芯体とは反対側の端部を保持し、他方には前記回路基板の一方の端部を保持する接続部材と、
　前記回路基板の他方の端部側に設けられる筆圧検知部と、
　前記芯体の先端部分を突出させるようにして、前記インク筆記部と前記接続部材と前記回路基板と前記筆圧検知部とを収納する筐体と、
　を備え、
　前記インク筆記部においては、
　前記送信部が、前記芯体に固定されることにより、前記送信部を前記インク保持部よりも前記芯体側に配置させることで、前記送信部と前記回路基板の間に前記インク保持部を配置させ、
　前記芯体に加えられる筆圧に応じて、少なくとも、前記インク筆記部と前記接続部材と前記回路基板とが移動する、
　ことを特徴とする。
　請求項１に記載の発明の電子ペンによれば、送信部とインク筆記部と接続部材と回路基板と筆圧検知部とが、筐体内に収納されて電子ペンが構成される。インク筆記部は、芯体とインク保持部とからなるものであり、例えばボールペンなどの替え芯に相当する。そして、インク筆記部の芯体側に送信部が配置され、インク筆記部の芯体とは反対側の端部が接続部材の一方に保持され、当該接続部材の他方には回路基板の一方の端部が保持される。これにより、少なくともインク筆記部と接続部材と回路基板とが直列に接続されて一体となる。また、回路基板の接続部材と接続された側とは反対の端部側には筆圧検知部が設けられる。そして、芯体に加えられる筆圧に応じて、一体となったインク筆記部と接続部材と回路基板とが一体となって移動するようにされる。
　このように、芯体と一体になったインク筆記部が直接に筆圧検知部を押圧する構成ではないので、従来の電子ペンのように、筆圧検知部を芯体と一体になったインク筆記部の外径に対応した大きなものとする必要がない。したがって、電子ペンの細型化が実現できる。また、回路基板の接続部材と接続された側とは反対の端部側に筆圧検知部を設けることができる。そして、インク筆記部と接続部材と回路基板とを直列に接続して一体の構成とすることで、インク筆記部の芯体に加えられた筆圧を適切に筆圧検知部に伝達できる。
　この発明によれば、紙媒体等への記録機能と電子ペンの機能とを合わせ持ち、かつ、細型化を実現した電子ペンを実現できる。
この発明による電子ペンの実施形態の全体の概要を説明するための図である。 この発明による電子ペンの実施形態の内部構成等を説明するための分解斜視図である。 この発明の電子ペンの実施の形態において、インク筆記部を中心とする接続部分と筆圧検知部を中心とする接続部分とを説明するための断面図である。 実施の形態の電子ペン及び位置検出装置の回路構成例を示すブロック図である。 実施の形態の電子ペン本体部を用いて構成する電子ペン用カートリッジについて説明するための図である。 電子ペン用カートリッジを多色ボールペンの筐体で利用するようにした場合の例を説明するための図である。 静電容量結合方式の電子ペン本体部に、この発明を適用するようにした場合の例を説明する断面図である。 静電容量結合方式の座標検出センサが用いられた位置検出装置を説明するためのブロック図である。 基板保護パイプの変形例を説明するための図である。 従来の電子ペンの芯体と筆圧検知部の構成例を示す図である。
　以下、この発明による電子ペンの実施形態を、図を参照しながら説明する。まず、この発明を電磁誘導方式の電子ペンに適用した場合の実施の形態について説明する。
　［電子ペンの構成］
　図１は、この発明による実施の形態の電子ペン１０の構成例を説明するための図であり、この実施形態の電子ペン１０の全体の概要を説明するためのものである。図１においては、この実施形態の電子ペン１０の筐体（ケース）１０１を切断して、その内部を示している。
　この実施の形態の電子ペン１０は、電子ペン本体部８を筐体１０１内に収納し、当該筐体１０１の後端側を筐体蓋１０２で閉じて構成される。電子ペン本体部８は、図１に示すように、芯体１１とインク保持部１２とが一体となったインク筆記部１と、当該インク筆記部１の芯体１１の周囲に設けられたコイル部２と、接続部材３と、回路基板４とを備え、回路基板４の周囲に基板保護パイプ（硬質管状部材）６を設け、さらに回路基板４の接続部材３側とは反対側の端部に筆圧検知部５を設けて構成される部分である。
　図２は、主に電子ペン本体部８の構成を説明するための分解斜視図である。上述もしたように、この実施の形態の電子ペン１０は、電子ペン本体部８を図２（Ａ）に示す筐体１０１内に収納し、筐体１０１の後端側を図２（Ｂ）に示す筐体蓋１０２で閉じて構成される。
　図２（Ｂ）に示すように、電子ペン本体部８は、芯体１１とインク保持部１２とからなるインク筆記部１を備える。インク筆記部１は、インク保持部１２に保持されているインクを芯体１１に供給して、インクを芯体１１の先端に導出し、芯体１１の先端に接触する紙媒体等の上にインクによる軌跡を描画できるようにする。すなわち、インク筆記部１は、ボールペンの替え芯に相当する。なお、インク保持部１２の芯体と反対側の端部は開口部になっている。
　図２（Ｂ）に示すように、インク筆記部１の芯体１１の周囲には、コイル部２が設けられる。コイル部２は、円筒状のフェライト２１の周囲に絶縁した電線（被覆導線）を巻回させて形成したものである。この実施の形態では、図２（Ｂ）に示すように、コイル部２の軸心方向の両側には被覆導線が巻回されていないフェライト部分が設けているが、この部分は必ずしも設ける必要はない。
　コイル部２のフェライト２１に被覆導線を巻回させて形成したコイル２２の両端のそれぞれからの延長線２２ａ，２２ｂは、後述する回路基板４上に形成された電子回路に接続される。そして、コイル部２は、回路基板４上に形成されている電子回路のコンデンサ（キャパシタ素子）等と共に共振回路を構成し、この共振回路を通じて位置検出装置との間で信号を送受することができるようにしている。
　接続部材３は、インク筆記部１と回路基板４とを接続するものである。接続部材３のインク筆記部１側の部分（一方の端部部分）は、インク保持部１２の芯体１１側とは反対側の端部の開口部に嵌合しインク筆記部１を保持する第１の保持部３１となっている。また、接続部材３の回路基板側の部分（他方の端部部分）は、後述する回路基板４を挟み込んで回路基板４を保持する第２の保持部３２となっている。また、接続部材３の第２の保持部３２（図２（Ｂ）には図示せず。）は、回路基板４を収納する後述する基板保護パイプ６と嵌合し、基板保護パイプ６を保持する部分にもなっている。また、接続部材３によりインク保持部１２が密閉され、インク保持部１２の内部が加圧されていてもよい。
　回路基板４は、軸心方向の両端に突起部４ａ，４ｂが設けられた長方形状の絶縁基板上に端子４１ａ，４１ｂや種々の電子部品（回路部品）が搭載され、それらを接続する配線が設けられて形成される。なお、図２（Ｂ）において、回路基板４は接続部材３に接続された状態を示しており、回路基板４の接続部材３側に設けられている突起部４ｂは見えていない。また、回路基板４に搭載され、電子回路を構成する種々の電子部品には、制御回路として機能するＩＣ（Integrated Circuit）４２、サイドスイッチ４３、コンデンサ４４～４８などが含まれる。
　そして、回路基板４の接続部材３とは反対側の端部には、筆圧検知部５が接続される。筆圧検知部５は、図１及び図２（Ｂ）に示すように、大きく分けると接続端子部５１、嵌合部５２、感圧部５３とからなっている。
　接続端子部５１は、図２（Ｂ）に示すように、後述する嵌合部５２に連結する上下に２枚の板部を備える。この板部が回路基板４を挟み込むようになっている。この場合、上下に２枚の板部の間隔は、回路基板４の厚みよりもやや狭くなっており、回路基板４を挟持できるようになっている。そして、これら２枚の板部の一方、この実施の形態では上側の板部には、図１及び図２（Ａ）に示すように、後述する感圧部５３の端子部材からの信号線が接続される端子５１ａ，５１ｂが設けられている。当該端子５１ａ，５１ｂは、接続端子部５１の上側の板部の上面から側面を通り下面に至るようにコの字型に設けられている。これにより、接続端子部５１に回路基板４が挟持（接続）されると、接続端子部５１の端子５１ａ，５１ｂと、回路基板４の端子４１ａ，４１ｂとが自動的に接続されるようになっている。
　嵌合部５２は、後述する基板保護パイプ６と嵌合する部分である。嵌合部５２は、樹脂や硬質ゴムなどにより例えば略円筒状に形成され、後述する感圧部５３と強固に嵌合して一体的になっている。嵌合部５２の内側には、図示しないが、回路基板４の突起部４ａが嵌合する凹部が設けられている。なお、嵌合部５２の外径は、基板保護パイプ６の内径よりやや長くなっており、基板保護パイプ６と強固に嵌合できるようになっている。そして、嵌合部５２に基板保護パイプ６を嵌合させた場合には、基板保護パイプ６の外周が、感圧部５３の外周と一致するようになっている。なお、嵌合部５２の回路基板４側の端部部分は、基板保護パイプ６を差し込みやすくするために、その外周が基板保護パイプ６の内周よりも短くなる傾斜部分が設けられている。
　感圧部５３は樹脂等により円柱状に構成されたケース内に感圧用部品を搭載して構成したものであり、その端面の外周及び形状は、基板保護パイプ６の外周及び形状とほぼ一致する。
　基板保護パイプ６は、金属、カーボン素材、合成樹脂などが用いられて形成され、折れたり曲がったりしにくい硬質管状部材である。基板保護パイプ６は、その両端は開口部になっている。これら基板保護パイプ６の両端の開口部は、軸心方向と交差する方向の開口部である。そして、基板保護パイプ６の接続部材３側の開口部部分が、接続部材３との嵌合部となる。また、基板保護パイプ６の筆圧検知部５側の開口部部分が、筆圧検知部５の嵌合部５２との嵌合部となる。
　さらに、基板保護パイプ６は、軸心方向の両端の開口部（軸心に交差する方向の開口部）を繋ぐように、基板保護パイプ６の側壁の一部を切り取るように形成した開口部（軸心方向に沿う方向の側面開口部）６３を有する。開口部６３は、基板保護パイプ６内に回路基板４が収納された状態で、回路基板４に設けられたサイドスイッチへの操作を可能にする。また、開口部６３は、コイル部２と共に、共振回路を構成するコンデンサ（キャパシタ素子）の容量を調整するために、不要なコンデンサの接続を切断するためのレーザカット作業を可能にする。このように、開口部６３は、基板保護パイプ６内に収納された回路基板４に対する操作や作業を可能にするためのものである。
　そして、基板保護パイプ６は、開口部６３が設けられても、軸心を中心として１８０度以上の角範囲の側壁を有するようにされる。より詳しくは、図２（Ｃ）に示すように、回路基板４が基板保護パイプ６に収納された場合に、回路基板４の開口部６３と対向する面の両方の長辺が、基板保護パイプ６の内壁に接触するように基板保護パイプ６の側壁が残される。すなわち、開口部６３の軸心方向に直行する方向の幅は、回路基板４の突起部４ａ，４ｂ部分でない部分の軸心方向に交差する方向の幅よりも狭くなるようにされている。
　より詳しくは、回路基板４は、図１及び図２に示すように、基板保護パイプ６の内部に収納されて保護される。この場合、回路基板４は、理想的には、図２（Ｃ）に示すように、基板保護パイプ６の軸心Ｏと回路基板４の軸心がほぼ一致するようにして基板保護パイプ６内に収納される。この場合に、回路基板４は、軸心方向の両端に設けられる突起部４ａ，４ｂの部分を除き、軸心に直行する方向の断面の対角線が基板保護パイプ６の内径と同じになるように形成されるのが理想的である。
　しかし、回路基板４は、容易に基板保護パイプ６内に収納できるようにするために、図２（Ｃ）において点線で示した軸心方向に直行する方向の断面の対角線が基板保護パイプ６の内径よりもやや短くなるようにされている。そして、図２（Ｃ）に示すように、基板保護パイプ６内は、回路基板４をやや上方に位置させるようにする台形型の基板受け台７が固定されている。すなわち、基板受け台７上に回路基板４が載置するようにされるが、この場合に回路基板４を基板保護パイプ６内において、やや上方に押し上げ、基板受け台７と基板保護パイプ６とで回路基板４を挟持して保持できるようにしている。
　そして、この実施の形態の電子ペン本体部８では、インク筆記部１の芯体１１がコイル部２の筒状のフェライト２１を貫通することにより、芯体１１の周囲にコイル部２を設けることができる。また、インク筆記部１のインク保持部１２の開口部と接続部材の第１の保持部３１とが嵌合して、接続部材３がインク筆記部１を保持する。そして、接続部材３のインク筆記部１側とは反対側の第２の保持部３２が回路基板４の一方の端部を挟持して、回路基板４を保持する。
　さらに、基板保護パイプ６が回路基板４を収納し、接続部材３の第２の保持部３２と嵌合する。そして、回路基板４の他方の端部（端子４１ａ，４１ｂが設けられている側）は、筆圧検知部５の接続端子部５１に挟持されると共に、回路基板４の突起部４ａが嵌合部５２の内側の凹部に嵌合する。また、基板保護パイプ６の接続部材３とは反対側の端部部分が、筆圧検知部５の嵌合部５２に嵌合する。
　このようにして、コイル部２、インク筆記部１、接続部材３、回路基板４及び基板保護パイプ６、筆圧検知部５が接続されて一体となった電子ペン本体部８が構成される。この場合、コイル部２の被覆導線が巻回された部分と、インク筆記部１のインク保持部１２と、接続部材の第１、第２の保持部３１、３２以外の部分と、基板保護パイプ６と、筆圧検知部５の感圧部５３の部分は、その外周及び軸心に交差する方向の切断面の形状がほぼ同じになるようにしている。これにより、側面にほぼ凹凸がなく、筐体１０１に収納しやすい電子ペン本体部８を構成できる。
　なお、基板保護パイプ６の軸心方向に沿う方向の開口部６３（側面開口部）があることにより、回路基板４に設けられたサイドスイッチを操作したり、また、基板保護パイプ６内に収納された回路基板４に形成されている電子回路に対する作業を行ったりすることができる。しかも、開口部６３は、図２（Ｃ）を用いて説明したように、軸心を中心として角範囲が１８０度以上の側壁が残されるようにして形成されるので、基板保護パイプ６の強度が弱くなることもなく、回路基板４を適切に保護できる。
　次に、この実施の形態の電子ペン本体部８のインク筆記部１を中心とする接続部分と筆圧検知部５を中心とする接続部分について説明する。図３は、図１、図２に示した電子ペン本体部８のインク筆記部１を中心とする接続部分（図３（Ａ））と筆圧検知部を中心とする接続部分（図３（Ｂ））とを説明するための断面図である。
　図３（Ａ）に示すように、インク筆記部１の芯体１１の周囲には、この芯体１１がコイル部２の筒状のフェライト２１を貫通することによりコイル部２が設けられる。そして、インク筆記部１のインク保持部１２の開口部には、接続部材３の第１の保持部３１が嵌合して、インク筆記部１を保持する。また、接続部材３の第２の保持部３２は、回路基板４を挟持してこれを保持する。また、接続部材３の第２の保持部３２に対して、その外側を包むように基板保護パイプ６が嵌合する。この場合、基板保護パイプ６は、接続部材３の第２の保持部３２に保持されている回路基板４を収納して保護する。このように、コイル部２と、インク筆記部１と、接続部材３と、回路基板４と、基板保護パイプ６とが接続される。
　一方、図３（Ｂ）に示すように、筆圧検知部５の感圧部５３は、例えば樹脂モールド５３ｘ内に感圧用部品が設けられて形成されたものである。感圧部５３に搭載される感圧用部品は、図３（Ｂ）に示すように、誘電体５３ａと、端子部材５３ｂと、保持部材５３ｃと、導電部材５３ｄと、弾性部材５３ｅとの複数個の部品からなる。端子部材５３ｂは、導電性材料からなり、感圧用部品で構成される容量可変コンデンサの第１の電極を構成する。また、導電部材５３ｄは例えば導電性ゴムで構成され、弾性部材５３ｅは導電性材料からなるコイルばねで構成されている。導電部材５３ｄと弾性部材５３ｅとは電気的に接続されて、前記容量可変コンデンサの第２の電極を構成する。
　そして、図３（Ｂ）に示すように、筆圧検知部５の接続端子部５１に回路基板４が挟持されると共に、回路基板４の突起部４ｂが嵌合部５２の内側の凹部に嵌合する。これにより、回路基板４と筆圧検知部５とが接続される。また、基板保護パイプ６の接続部材３とは反対側の端部が、筆圧検知部５の嵌合部５２に嵌合して保持される。これにより、インク筆記部１、接続部材３、回路基板４、筆圧検知部５が直列に接続される。また、回路基板４を収納する基板保護パイプ６は、接続部材３と筆圧検知部５とを接続し、回路基板４と共に、接続部材３と筆圧検知部５との間を接続する。
　さらに、回路基板４と筆圧検知部５の接続端子部５１とを接続することにより、上述もしたように、回路基板４に設けられている端子４１ａと接続端子部５１の端子５１ａが電気的に接続される。同様に、回路基板４に設けられている端子４１ｂと接続端子部５１の端子５１ｂが電気的に接続される。回路基板４の端子４１ａ，４１ｂは、回路基板４に形成されている電子回路に接続されている。また、接続端子部５１の端子５１ａには、端子部材５３ｂからなる第１の電極からの接続線が接続され、接続端子部５１の端子５１ｂには、導電部材５３ｄと弾性部材５３ｅとからなる第２の電極からの接続線が接続される。これにより、感圧部５３の巻圧用部品からの出力信号が、回路基板４に構成された電子回路に供給される。
　そして、図３（Ｂ）に示すように、保持部材５３ｃと導電部材５３ｄとからなる部分は、弾性部材５３ｅの作用により、常時、導電部材５３ｄが誘電体５３ａから離れる方向に付勢される。すなわち、誘電体５３ａと導電部材５３ｄとは近づいたり、離れたりできる構成になっている。これにより、この実施の形態の電子ペン本体部８の場合には、芯体１１に筆圧がかかると、インク筆記部１と接続部材３と回路基板４とかなる部分が、筆圧検知部５に作用する。
　この場合、図３（Ｂ）を見ると分かるように、樹脂モールド５３ｘと端子部材５３ｂと誘電体５３ａとからなる部分が、弾性部材５３ｅの作用により離れる方向に付勢されている導電部材５３ｄと保持部材５３ｃとからなる部分に近づく。これにより、可変容量コンデンサの構成とされた感圧用部品の静電容量が変化し、筆圧に応じた出力信号が回路基板４の電子回路に供給される。これにより、回路基板４に形成された電子回路において、筆圧を検知できる。
　そして、図３（Ａ）に示したように、コイル部２のコイル２２の両端からの延長線２２ａ，２２ｂは、回路基板４の電子回路に接続されている。これにより、上述もしたように、コイル部２は、回路基板４の電子回路のコンデンサ４４等共に共振回路を構成し、筆圧に応じた信号をコイル部２から位置検出装置に送信できる。
　なお、この実施の形態において、筐体蓋１０２は、感圧部５３内に設けられる保持部材５３ｃの凹部に嵌合する突起部が設けられている。これにより、保持部材５３ｃと導電部材５３ｄとからなる部分が、樹脂モールド５３ｘ内において位置規制され、一定の位置で誘電体５３ａと対向することができるようにしている。
　［電磁誘導授受方式の座標検出センサの概要］
　次に、図１～図３を用いて説明した電磁誘導授受方式の電子ペン１０を用いて指示位置の検出および筆圧の検出（検知）を行う電磁誘導授受方式の位置検出装置２００の具体的な実施形態の回路構成例について、図４を参照して説明する。図４は、電子ペン１０及び位置検出装置２００の回路構成例を示すブロック図である。電子ペン１０と位置検出装置２００とにより入力装置が構成される。
　電子ペン１０は、回路構成としては、位置指示コイル２２と、この位置指示コイル２２に接続された感圧部５３の感圧用部品としての可変容量コンデンサと、この感圧部５３の可変容量コンデンサに並列に接続される共振コンデンサ４４等からなる共振回路によって現される。
　一方、位置検出装置２００には、Ｘ軸方向ループコイル群２０４ａと、Ｙ軸方向ループコイル群２０４ｂとを積層させて設けることにより、電磁誘導方式の座標検出センサ２０１が形成されている。各ループコイル群２０４ａ，２０４ｂは、例えば、それぞれ４０本の矩形のループコイルからなっている。各ループコイル群２０４ａ，２０４ｂを構成する各ループコイルは、等間隔に並んで順次重なり合うように配置されている。
　また、位置検出装置２００には、Ｘ軸方向ループコイル群２０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群２０４ｂが接続される選択回路２０６が設けられている。この選択回路２０６は、２つのループコイル群２０４ａ，２０４ｂのうちの一のループコイルを順次選択する。
　さらに、位置検出装置２００には、発振器２０３と、電流ドライバ２０５と、切り替え接続回路２０７と、受信アンプ２０８と、検波器２０９と、低域フィルタ２１０と、サンプルホールド回路２１２と、Ａ／Ｄ変換回路２１３と、同期検波器２１６と、低域フィルタ２１７と、サンプルホールド回路２１８と、Ａ／Ｄ変換回路２１９と、処理部２１４とが設けられている。
　発振器２０３は、周波数ｆ０の交流信号を発生し、電流ドライバ２０５と同期検波器２１６に供給する発振器２０３である。電流ドライバ２０５は、発振器２０３から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路２０７へ送出する。切り替え接続回路２０７は、後述する処理部２１４からの制御により、選択回路２０６によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｓ）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ２０５が、受信側端子Ｒには受信アンプ２０８が、それぞれ接続されている。
　選択回路２０６に選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路２０６及び切り替え接続回路２０７を介して受信アンプ２０８に送られる。受信アンプ２０８は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、検波器２０９及び同期検波器２１６へ送出する。
　検波器２０９は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、低域フィルタ２１０へ送出する。低域フィルタ２１０は、前述した周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、検波器２０９の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路２１２へ送出する。サンプルホールド回路２１２は、低域フィルタ２１０の出力信号の所定のタイミング、具体的には受信期間中の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路２１３へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路２１３は、サンプルホールド回路２１２のアナログ出力をデジタル信号に変換し、処理部２１４に出力する。
　一方、同期検波器２１６は、受信アンプ２０８の出力信号を発振器２０３からの交流信号で同期検波し、それらの間の位相差に応じたレベルの信号を低域フィルタ２１７に送出する。この低域フィルタ２１７は、周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、同期検波器２１６の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路２１８に送出する。このサンプルホールド回路２１８は、低域フィルタ２１７の出力信号の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路２１９へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路２１９は、サンプルホールド回路２１８のアナログ出力をデジタル信号に変換し、処理部２１４に出力する。
　処理部２１４は、位置検出装置２００の各部を制御する。すなわち、処理部２１４は、選択回路２０６におけるループコイルの選択、切り替え接続回路２０７の切り替え、サンプルホールド回路２１２、２１８のタイミングを制御する。処理部２１４は、Ａ／Ｄ変換回路２１３、２１９からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群２０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群２０４ｂから一定の送信継続時間をもって電波を送信させる。
　Ｘ軸方向ループコイル群２０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群２０４ｂの各ループコイルには、電子ペン１０から送信される電波によって誘導電圧が発生する。処理部２１４は、この各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて電子ペン１０のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。また、処理部２１４は、送信した電波と受信した電波との位相差に基づいて筆圧を検出する。このように、この実施の形態の電磁誘導授受方式の電子ペン１０と図４に示した電磁誘導授受方式の位置検出装置２００とにより、入力装置が構成できる。
　［カートリッジ式の電子ペン］
　この実施の形態の電子ペン本体部８を利用して、例えばボールペンの替え芯（リフィル）と同一形状の電子ペン用カートリッジを構成し、これを例えばボールペン筐体内に取り付けて、電子ペンを構成することもできる。図５は、この実施の形態の電子ペン本体部８を用いて構成する電子ペン用カートリッジについて説明するための図である。
　図５（Ａ）は、図１～図３を用いて説明したように構成される電子ペン本体部８である。図５（Ｂ）は、電子ペン本体部８が収納される筒状のカートリッジ筐体８ＣＴを示している。カートリッジ筐体８ＣＴは、図５（Ｂ）の左側端部（芯体側端部）は、電子ペン本体部８の芯体１１の先端部分が突出する程度の小さな開口を有する。また、カートリッジ筐体８ＣＴは、図５（Ｂ）の右側端部（後端側端部）は、電子ペン本体部８を挿入する開口を有する。
　そして、図５において点線矢印で示すように、電子ペン本体部８を、後端側の開口からカートリッジ筐体８ＣＴ内に収納する。図５（Ｃ）は、電子ペン本体部８がカートリッジ筐体８ＣＴに収納されて構成された電子ペン用カートリッジ９の外観を示している。なお、図５（Ｃ）において、カートリッジ筐体８ＣＴは透明の合成樹脂で構成され、内部が観視可能になっている場合を示している。
　この例の場合には、図５（Ｃ）に示すように、電子ペン本体部８の芯体１１の先端部分だけがカートリッジ筐体８ＣＴの芯体側端部の開口から突出し、電子ペン本体部８のその他の部分はカートリッジ筐体８ＣＴ内に位置するようにされる。そして、カートリッジ筐体８ＣＴの後端側端部の開口には、カートリッジ筐体蓋８ＢＫを嵌合させて閉じられる。この例のカートリッジ筐体蓋８ＢＫは、図５（Ｃ）に示したように、ボールペンの替え芯と同様にしてボールペン筐体内に取り付けるための凹部が設けられているものである。
　なお、この例において、カートリッジ筐体蓋８ＢＫの感圧部５３と対向する面には、図２、図３に示した筐体蓋１０２と同様に、感圧部５３内に設けられる保持部材５３ｃの凹部に嵌合する突起部が設けられている。これにより、保持部材５３ｃと導電部材５３ｄとからなる部分が、樹脂モールド５３ｘ内において位置規制され、一定の位置で誘電体５３ａと対向することができるようにしている。
　そして、図５（Ｃ）に示すように、この例の電子ペン用カートリッジ９において、長手方向の長さＲ１と長手方向に直行する方向の幅Ｒ２とは、いずれもこれが取り付けられるボールペンの替え芯の長さと幅に一致している。
　これにより、電子ペン本体部８をカートリッジ筐体８ＣＴに収納して形成したこの例の電子ペン用カートリッジ９を、所定のボールペンの筐体内に取り付けることにより、使用者により使用される電子ペンを構成できる。すなわち、既存のボールペンの筐体と当該電子ペン用カートリッジ９とにより、電子ペンを構成することができる。これにより、普段使い慣れたボールペンの筐体を利用して、使い勝手のよい電子ペンを手軽に構成することができる。
　また、図５を用いて説明したように、電子ペン用カートリッジ９を形成した場合、これを多色のボールペンの筐体内に取り付けられる替え芯の変わりに利用することもできる。図６は、電子ペン用カートリッジを多色ボールペンの筐体で利用するようにした場合の例を説明するための図である。
　図６（Ａ）は、この例の電子ペン１０Ｘの外観を示す構成図である。この図６（Ａ）の例も、電子ペン１０Ｘの筐体１０１Ｍが透明の合成樹脂で構成されていて、その内部が透けて見える状態として示している。
　電子ペン１０Ｘの筐体１０１Ｍは、市販のノック式の多色ボールペンの筐体及びノックカム機構と同一の構成を備えている。市販のノック式の多色ボールペンの筐体及びノックカム機構をそのまま用いてもよい。この筐体１０１Ｍ内には、この例では、３本の電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅが収納されている。
　筐体１０１Ｍの軸心方向の一端側には開口１０１Ｍａが形成されており、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのいずれかがノック機構により軸心方向にスライド移動されられたときに、その芯体１１の先端部が、この開口１０１Ｍａを通じて外部に突出するようにされる。
　電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅは、ノック機構により軸心方向にスライド移動されられてはいない状態では、図６（Ａ）に示すように、それぞれの芯体１１の先端を含め全体が筐体１０１Ｍの中空部内に収納されており、保護されている状態となる。そして、前述したように、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅの内、ノック機構により軸心方向にスライド移動されられた電子ペン用カートリッジの芯体１１の先端が、この開口１０１Ｍａを通じて外部に突出するようにされる。したがって、ノック機構により、芯体１１の先端が開口１０１Ｍａを通じて外部に突出するようにされた電子ペン用カートリッジは、保護が解除されることになる。
　この電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅは、多色ボールペンの替え芯と同寸法に構成されている点を除けば、外形的には、図５を用いて説明した電子ペン用カートリッジ９と同様に構成される。ただし、この例の場合の電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅにおいては、後述するようにカートリッジ筐体９１Ｂ，９１Ｒ，９１Ｅ（図のカートリッジ筐体８ＣＴに相当）に、ノック機構による軸心方向の移動に応じてオン・オフするスイッチ部材が設けられる。
　この例の電子ペン１０Ｘでは、後述するように、この電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅに設けられたスイッチの状態により、ノック機構により電子ペン１０Ｘにおいて、それぞれの電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅが保護されている状態となっているかどうかを検出するようにする。電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのその他の構成は、図１～図３及び図５を用いて説明した電子ペン用カートリッジ９と同様とされる。
　電子ペン１０Ｘのノック機構は、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのそれぞれが嵌合される嵌合部１９Ｂａ，１９Ｒａ，１９Ｅａを備えるノック棒１９Ｂ，１９Ｒ，１９Ｅと、ばね受け部材１７と、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのそれぞれの嵌合部１９Ｂａ，１９Ｒａ，１９Ｅａとばね受け部材１７との間に配設されるコイルばね１８Ｂ，１８Ｒ，１８Ｅとからなる。
　ばね受け部材１７は、筐体１０１Ｍの中空部内の軸心方向の所定位置に固定されて取り付けられている。このばね受け部材１７には、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのカートリッジ筐体９１Ｂ，９１Ｒ，９１Ｅが挿通される貫通孔１７Ｂ，１７Ｒ，１７Ｅが形成されている。電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのそれぞれは、このばね受け部材１７の貫通孔１７Ｂ，１７Ｒ，１７Ｅのそれぞれ、及びコイルばね１８Ｂ，１８Ｒ，１８Ｅのそれぞれを挿通して、ノック棒１９Ｂ，１９Ｒ，１９Ｅの嵌合部１９Ｂａ，１９Ｒａ，１９Ｅａに嵌合されることにより、電子ペン１０Ｘに取り付けられる。
　筐体１０１Ｍの、ノック棒１９Ｂ，１９Ｒ，１９Ｅが収納される部分には、ノック棒１９Ｂ，１９Ｒ，１９Ｅの一部が外部に露出されると共に、ノック棒１９Ｂ，１９Ｒ，１９Ｅのそれぞれが、軸心方向に移動することが可能なようにされた透孔スリット（図６（Ａ）では図示を省略）が設けられている。
　電子ペン１０Ｘは、周知の多色ボールペンと同様に、ノック棒１９Ｂ，１９Ｒ，１９Ｅのいずれかが開口１０１Ｍａ側にスライドさせられて、そのノック棒に嵌合している電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのいずれかの芯体１１の先端が開口１０１Ｍａから外部に突出する状態になったときに、ノック棒１９Ｂ，１９Ｒ，１９Ｅの係止部（図示は省略）が、筐体１０１Ｍの中空部内に形成されている係合部に係合して、その状態で係止するロック状態となる。
　そして、そのロック状態で、他のノック棒が、開口１０１Ｍａ側にスライド移動させられると、ロック状態にあるノック棒のロックが解除されて、コイルばね１８Ｂ，１８Ｒ，１８Ｅのいずれかにより、そのノック棒が図６（Ａ）に示す元の状態に戻る。そして、後からスライド移動させられたノック棒は、そのノック棒に嵌合している電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのいずれかの芯体１１の先端が開口１０１Ｍａから外部に突出する状態で、ロック状態となることができる。
　以下、同様に、ノック棒をスライド移動させることにより、開口１０１Ｍａから先端を突出させる電子ペン用カートリッジを変えることができる。ノック棒１９Ｂ，１９Ｒ，１９Ｅのいずれかのスライド移動を、ロック状態になる途中で停止したときには、ロック中の他のノック棒のロック解除を行うと共に、そのノック棒は、コイルばね１８Ｂ，１８Ｒ，１８Ｅのいずれかにより、図６（Ａ）の保護状態に復帰する。
　図６（Ｂ）及び（Ｃ）は、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅに設けられるスイッチについて説明するための図である。この図６（Ｂ），（Ｃ）は、電子ペン用カートリッジ９Ｂに設けられるスイッチについて示したもので、他の電子ペン用カートリッジ９Ｒ，９Ｅについても同様に構成されるものである。
　すなわち、電子ペン用カートリッジ９Ｂが、非ロック状態であるノック棒１９Ｂの嵌合部１９Ｂａに嵌合されたときに、丁度、ばね受け部材１７の貫通孔１７Ｂに収納されるカートリッジ筐体９１Ｂの部位の周面に貫通孔９１Ｂａが設けられると共に、カートリッジ筐体９１Ｂ内に、この貫通孔９１Ｂａから一部が露呈するように、スイッチ部材５０Ｂが設けられる。
　このスイッチ部材５０Ｂは、弾性を有すると共に導電性を有する材料、例えば弾性を有する導電性金属で構成される。このスイッチ部材５０Ｂは、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、カートリッジ筐体９１Ｂの貫通孔９１Ｂａの近傍の内壁面に固定される固定端子片Ｂ１と、当該固定端子片Ｂ１と弾性的に接触可能な可動端子片Ｂ２とからなる。可動端子片Ｂ２は、固定端子片Ｂ１と弾性的に接触する状態と、非接触の状態とを取り得るように構成された折り曲げ部Ｂ２ａを備え、この折り曲げ部Ｂ２ａの一部が貫通孔９１Ｂａから突出することが可能ように、カートリッジ筐体９１Ｂ内に取り付けられている。
　電子ペン用カートリッジ９Ｂが、非ロック状態であるノック棒１９Ｂの嵌合部１９Ｂａに嵌合されて、電子ペン用カートリッジ９Ｂの全てが筐体１０１Ｍの中空部に存在する保護状態であるときには、図６（Ｂ）に示すように、スイッチ部材５０Ｂは、丁度、ばね受け部材１７の貫通孔１７Ｂ内に位置する。このため、可動端子片Ｂ２の折り曲げ部Ｂ２ａは、貫通孔１７Ｂの内壁によりカートリッジ筐体９１Ｂ内側に弾性的に変位し、固定端子片Ｂ１と可動端子片Ｂ２とは接触せずに離間する状態となる。すなわち、スイッチ部材５０Ｂは、オフの状態となる。
　ノック棒１９Ｂがロック状態までスライド移動されて、電子ペン用カートリッジ９Ｂの芯体１１の先端が筐体１０１Ｍの開口１０１Ｍａから突出している非保護状態になると、図６（Ｃ）に示すように、スイッチ部材５０Ｂは、ばね受け部材１７の貫通孔１７Ｂから脱する状態になる。すると、可動端子片Ｂ２の折り曲げ部Ｂ２ａの一部が貫通孔９１Ｂａから突出するように弾性変位し、これにより、可動端子片Ｂ２と固定端子片Ｂ１とが接触する状態となる。すなわち、スイッチ部材５０Ｂは、オンの状態となる。
　このスイッチ部材５０Ｂの固定端子片Ｂ１と、可動端子片Ｂ２とは、カートリッジ筐体９１Ｂに収納されている回路基板４のＩＣ４２に電気的に接続されている。ＩＣ４２は制御回路としての機能を有し、このスイッチ部材５０Ｂのオン・オフ状態を監視することで、電子ペン用カートリッジ９Ｂの全てが筐体１０１Ｍの中空部に存在する保護状態であるか、あるいはノック棒１９Ｂにより電子ペン用カートリッジ９Ｂの芯体１１の先端が筐体１０１Ｍの開口１０１Ｍａから突出している非保護状態であるかを検出する。
　電子ペン用カートリッジ９Ｒ、９Ｅにおいても、同様にして、カートリッジ筐体９１Ｒ、９１Ｅ内にスイッチ部材５０Ｒ，５０Ｅ（図示は省略）が設けられており、カートリッジ筐体９１Ｒ，９１Ｅに収納されている回路基板４のＩＣ４２に接続されている。そして、この例の場合には、電子ペン用カートリッジ９Ｂ、９Ｒ、９Ｅの内、スイッチ部材５０Ｂ、５０Ｒ、５０Ｅがオンの状態にされて、非保護の状態になっているときに、回路基板４に搭載された各電子部品間の接続がオンにされて機能する。これにより、位置検出装置側との信号の送受が可能にされる。
　そして、この実施形態の場合、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅと共に使用される位置検出装置は、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのそれぞれから送信されてくる識別情報を受信して、判別する機能を備える。すなわち、この実施形態の場合の位置検出装置は、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅの違いを判別して、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅのそれぞれに割り当てられた機能を実現するようにする。
　例えば、電子ペン用カートリッジ９Ｂは、その指示位置に応じて表示する軌跡（文字や図形）を黒色で表す機能を割り当てられ、電子ペン用カートリッジ９Ｒは、その指示位置に応じて表示する軌跡を赤色で表す機能を割り当てられ、電子ペン用カートリッジ９Ｅは、その指示位置に応じて、先に指示入力された軌跡を消去する機能を割り当てられる。
　このため、電子ペン用カートリッジ９Ｂ、９Ｒ、９Ｅのそれぞれに搭載されている回路基板４には、電子ペン用カートリッジ９Ｂ，９Ｒ，９Ｅの識別情報の他、これら文字色を通知する情報や、消去機能を通知する情報を記憶するＩＤメモリが搭載されている。そして、電子ペン用カートリッジ９Ｂ、９Ｒ、９Ｅのそれぞれに搭載されている回路基板４のＩＣ４２は、それらの情報を必要に応じて、位置検出装置に送信することができるようにしている。
　なお、電子ペン用カートリッジに割り当てられる機能は、この例のような指示位置に応じた軌跡の表示色のみではなく、軌跡の太さや、実線、点線、一点鎖線などの表示する線の種別などであってもよい。
　［静電容量結合方式の電子ペンへの応用］
　上述した実施の形態の電子ペン本体部８は、電磁誘導授受方式のものであったが、この発明は、静電容量結合方式の電子ペン本体部を構成する場合にも適用できる。図７は、静電容量結合方式の電子ペン本体部に、この発明を適用するようにした場合の例を説明するための断面図であり、インク筆記部１を中心とする部分の各構成部材の接続状態を示したものである。
　この例の電子ペン本体部８Ａは、図７に示すように、インク筆記部１の芯体１１の周囲に端子部材１３と導電部材１４とを設けたものである。この例の場合、芯体１１は金属などの導電性の材料により形成されたものである。端子部材１３は、芯体１１の周囲に設けるようにされたドーナツ状の端子であり、例えば金属などの導電性の材料により形成される。この端子部材１３には、接続線１３Ａが接続され、これが回路基板４まで延伸されて回路基板４の電子回路に接続されている。更にシールド１５が芯体１１の周囲を覆うように配置されている。
　導電部材１４は、例えば導電性ゴムや導電性樹脂などにより形成され、芯体１１の外径よりも小さな径の貫通孔を備え、この貫通孔に芯体１１を貫通させることにより、端子部材１３と芯体１１とを電気的に確実に接続する。なお、導電部材１４は、導電部材１４とインク筆記部１とによって、端子部材１３を挟持して、端子部材１３が移動することが無いようにしている。
　これにより、回路基板４に形成された電子回路からの送信信号は、接続線１３Ａを通じて端子部材１３に供給される。端子部材１３に供給された送信信号は、端子部材１３と芯体１１とをつなぐ導電部材１４を通じて芯体１１に供給される。芯体１１は、これに供給された送信信号を位置検出装置に送信する。このようにして、いわゆるアクティブ静電容量方式の電子ペンを実現できる。
　このように、図７に示した電子ペン本体部８Ａは、インク筆記部１の芯体１１の周囲に回路基板の電子回路に接続された端子部材１３と、この端子部材１３と芯体１１とを電気的に接続するための導電部材１４を備える点が、上述した電子ペン本体部８とは異なる。その他の部分は、上述した電子ペン本体部８の場合と同様に構成される。
　［静電容量結合方式の位置検出装置の概要］
　図８は、図７に示した電子ペン本体部８Ａが用いられて構成される電子ペン１０Ｙからの信号を受け、センサ上の位置を検出すると共に、筆圧やサイドスイッチの状態を検出するようにする静電容量結合方式の座標検出センサが用いられた位置検出装置３００を説明するためのブロック図である。
　この例の位置検出装置３００は、図８に示すように、静電容量結合方式の座標検出センサ（以下、センサと略称する）３１０と、このセンサ３１０に接続されるペン検出回路３２０とからなる。センサ３１０は、この例では、断面図は省略するが、下層側から順に、第１の導体群３１１、絶縁層（図示は省略）、第２の導体群３１２を積層して形成されたものである。第１の導体群３１１は、例えば、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の第１の導体３１１Ｙ１、３１１Ｙ２、…、３１１Ｙｍ（ｍは正の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｙ軸方向に配置したものである。また、第２の導体群３１２は、第１の導体群３１１と直交する縦方向（Ｙ軸方向）に延在し互いに所定間隔離して並列に、Ｘ軸方向に配置したものである。
　このように、位置検出装置３００のセンサ３１０では、第１の導体群３１１と第２の導体群３１２を交差させて形成したセンサパターンを用いて、電子ペンが指示する位置を検出する構成を備えている。なお、以下の説明において、第１の導体３１１Ｙ１、３１１Ｙ２、…、３１１Ｙｍについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第１の導体２１１Ｙと称する。同様に、第２の導体３１２Ｘ１、３１２Ｘ２、…、３１２Ｘｎについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第２の導体３１２Ｘと称することとする。
　ペン検出回路３２０は、センサ３１０との入出力インターフェースとされる選択回路３２１と、増幅回路３２２と、バンドパスフィルタ３２３と、検波回路３２４と、サンプルホールド回路３２５と、ＡＤ（Analog　to　Digital）変換回路３２６と、制御回路３２７とからなる。
　選択回路３２１は、制御回路３２７からの制御信号に基づいて、第１の導体群３１１および第２の導体群３１２の中から１本の導体３１１Ｙまたは３１２Ｘを選択する。選択回路３２１により選択された導体は増幅回路３２２に接続され、電子ペン１０Ｙからの信号が、選択された導体により検出されて増幅回路３２２により増幅される。この増幅回路３２２の出力はバンドパスフィルタ３２３に供給されて、電子ペン１０Ｙから送信される信号の周波数の成分のみが抽出される。
　バンドパスフィルタ３２３の出力信号は検波回路３２４によって検波される。この検波回路３２４の出力信号はサンプルホールド回路３２５に供給されて、制御回路３２７からのサンプリング信号により、所定のタイミングでサンプルホールドされた後、ＡＤ変換回路３２６によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路３２６からのデジタルデータは制御回路３２７によって読み取られ、処理される。
　制御回路３２７は、内部のＲＯＭに格納されたプログラムによって、サンプルホールド回路３２５、ＡＤ変換回路３２６、および選択回路３２１に、それぞれ制御信号を送出するように動作する。そして、制御回路３２７は、ＡＤ変換回路３２６からのデジタルデータから、電子ペン１０Ｙによって指示されたセンサ１１０上の位置座標を算出する。さらに、制御回路３２７は、電子ペン１０Ｙの感圧用部品などからなる筆圧検知部５で検出された筆圧と、電子ペン１０Ｙのサイドスイッチ４３の状態を検出する。
　なお、この例の電子ペン１０Ｙにおいては、回路基板４のＩＣ４２の信号発生回路４２Ｘは、発振回路のみの構成とし、筆圧やサイドスイッチのオン／オフをその発振周波数の変化として位置検出装置に伝送する。しかし、これに限るものではない。信号発生回路を、発振回路と、その発振信号に対して所定の変調を行う回路とで構成し、筆圧情報やサイドスイッチのオン／オフを示す情報を、例えばＡＳＫ信号などとして位置検出装置に伝送するようにしてもよい。
　［基板保護パイプの変形例］
　なお、上述した実施の形態の電子ペン本体部８の基板保護パイプ６では、図２を用いて説明したように、軸心方向の端部の開口部（軸心方向に交差する方向の開口部）を繋ぐように、基板保護パイプ６の側壁の一部を切り取るように形成した開口部６３を設けた。当該開口部６３は、軸心方向に沿う方向の側面開口部であり、基板保護パイプ６の側面に設けた窓部あるいは切り欠き部とも呼べるものである。しかし、これに限るものではない。
　図９は、基板保護パイプ６の変形例を説明するための図である。例えば、図９（Ａ）に示す変形例１の基板保護パイプ６Ａは、芯体側開口部６１と後端側開口部６２とを繋ぐように、基板保護パイプ６の側壁の一部を切り取るように形成した開口部６３Ａを有する。しかし、図９（Ａ）に示すように、芯体側開口部６１と後端側開口部６２の部分では、その開口部の幅を狭めた部分を設けるようにしてもよい。このようにすることによって、接続部材３の第２の保持部３２との嵌合や筆圧検知部５の嵌合部５２との嵌合をより強固にすることができる。
　また、図９（Ｂ）に示す変形例２の基板保護パイプ６Ｂは、回路基板４のサイドスイッチ４３に対する操作や回路基板４に形成された電子回路に対する作業が可能となる位置に必要最小限の開口部６３Ｂを設ける。この開口部６３Ｂは、開口範囲が基板保護パイプ６Ｂの側面に囲まれた閉じた範囲となるいわゆる窓部になっている。また、芯体側開口部６１と後端側開口部６２の部分には、開口範囲の一部が基板保護パイプ６Ｂの側面に囲まれていない開いた範囲となる開口部である切り欠き部６Ｂａ，６Ｂｂを設ける。この切り欠き部６Ｂａ，６Ｂｂは、接続部材３の第２の保持部３２との嵌合や筆圧検知部５の嵌合部５２との嵌合を、その嵌合の程度を低下させることなく、かつ、容易に嵌合させることができるようにするためのものである。
　この図９（Ｂ）に示す変形例２の場合には、開口部６３Ｂ、切り欠き部６Ｂａ，６Ｂｂの部分は、図２に示した基板保護パイプ６の開口部６３や図９（Ａ）に示した基板保護パイプ６Ａの開口部６３Ａよりも狭い。このため、図２に示した基板保護パイプ６や図９（Ａ）に示した基板保護パイプ６Ａよりも強度の面で強く、回路基板４をより強固に保護することができる。
　また、図９（Ｃ）に示す変形例３の基板保護パイプ６Ｃは、図９（Ｂ）に示した変形例２の基板保護パイプ６Ｂが備えていた切り欠き部６Ｂａ，６Ｂｂを設けずに、窓部としての開口部６３Ｃだけを設けたタイプのものである。この基板保護パイプ６Ｃの場合には、図９（Ｂ）に示した基板保護パイプ６Ｂに比べて、切り欠き部６Ｂａ，６Ｂｂを備えない分、基板保護パイプ６Ｃ自体の強度を大きくすることができる。
　このように、基板保護パイプに設ける窓部（軸心方向に沿う方向の側面開口部）は、基板保護パイプの適宜の位置に、必要な大きさ、必要な形状のものを、必要な数だけ設けることができる。ただし、基板保護パイプ６内に収納される回路基板を保持することができるように、必ず、軸心を中心として１８０度以上の角範囲の側壁を有する部分が存在する必要がある。
　より好ましくは、内部に収納する回路基板の側面開口部と対向する面の両方の長辺が、基板保護パイプの内壁に当接し、外部に出ないようにする構成すればよい。また、換言すれば、基板保護パイプに設ける側面開口部は、回路基板の対向する面よりも小さくなるように構成すればよい。なお、基板保護パイプ６の強度を維持するため、軸心を中心として１８０度より小さな角範囲の側壁を有する部分が存在しないように構成することが好ましい。
　［その他］
　なお、電子ペン本体部８、８Ａを構成する各部品のサイズは適宜のものを用いることが可能であり、適宜のサイズの電子ペン本体部を構成することができる。したがって、電子ペン用カートリッジ９のサイズも、適宜のサイズのものを構成することが可能である。すなわち、ボールペンのリフィル（替え芯）の規格にも種々のものがある。このため、目的とする規格に合致した電子ペン本体部８、８Ａを構成し、目的とする規格に合致したカートリッジ筐体８ＣＴを用いることにより、目的とする規格に合致した電子ペン用カートリッジ９等を構成できる。
　また、上述した実施の形態において、インク筆記部１において芯体１１は、金属などの導体で構成され、先端部がボールペンの機構になっているものが考えられる。しかし、これに限るものではない。例えば、導電性を備えたフェルトの芯体に、インク保持部１２からのインクを供給して筆記を可能にするいわゆるフェルトペンの構成とされたインク筆記部を用いるようにしてもよい。このように、インク筆記部１は、芯体１１が導電性を備え、この芯体１１がインク保持部１２からインクの供給を受けて、当該インクによる筆記を可能にする種々のものが含まれる。
　また、回路基板４には、上述した電子部品の他にも種々の電子部品を搭載することももちろん可能である。
　なお、上述の実施形態では、筆圧検知部５の感圧用部品は、筆圧に応じて機械的な可動部により静電容量を可変する可変容量コンデンサを用いるようにしたが、これに限るものではない。可変容量コンデンサを半導体デバイスからなるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）チップとして構成したものを用いるようにしてもよい。また、感圧用部品は、静電容量の変化を検出するものではなく、インダクタンス値や抵抗値を可変するものであってもよいことは言うまでもない。
　また、上述した実施の形態では、基板保護パイプ６は、円筒状のものを想定したが、これに限るものではない。断面が多角形となるような側壁を有する筒状のものであってもよい。
　１…インク筆記部、１１…芯体、１２…インク保持部、２…コイル部、２１…フェライト、２２…コイル、２２ａ，２２ｂ…延長線、３…接続部材、４…回路基板、４１ａ，４１ｂ…端子、４２…ＩＣ（制御回路）、４３…サイドスイッチ、４４～４８…コンデンサ、５…筆圧検知部、５１…接続端子部、５１ａ，５１ｂ…端子、５２…嵌合部、５３…感圧部、６…基板保護パイプ、６３…開口部、７…基板受け台、８，８Ａ…電子ペン本体部、８ＣＴ…カートリッジ筐体、９…電子ペン用カートリッジ、１０…電子ペン、１３…端子部材、１４…導電部材、１５…シールド、１０１…筐体（ケース）、１０２…筐体蓋
 

Claims (9)

  1. 　芯体と前記芯体に供給するインクを保持するインク保持部とからなるインク筆記部と、
    　回路基板と、
    　送信部と、
    　一方には前記インク筆記部の前記芯体とは反対側の端部を保持し、他方には前記回路基板の一方の端部を保持する接続部材と、
    　前記回路基板の他方の端部側に設けられる筆圧検知部と、
    　前記芯体の先端部分を突出させるようにして、前記インク筆記部と前記接続部材と前記回路基板と前記筆圧検知部とを収納する筐体と、
    　を備え、
    　前記インク筆記部においては、
    　前記送信部が、前記芯体に固定されることにより、前記送信部を前記インク保持部よりも前記芯体側に配置させることで、前記送信部と前記回路基板の間に前記インク保持部を配置させ、
    　前記芯体に加えられる筆圧に応じて、少なくとも、前記インク筆記部と前記接続部材と前記回路基板とが移動する、
    　ことを特徴とする電子ペン。
  2. 　請求項１に記載の電子ペンであって、
    　前記芯体に加えられる筆圧に応じて、少なくとも、前記インク筆記部と前記接続部材と前記回路基板とが移動し、前記筆圧検知部に作用する
    　ことを特徴とする電子ペン
  3. 　請求項１または請求項２に記載の電子ペンであって、
    　前記回路基板を収納する硬質管状部材を備え、
    　前記硬質管状部材は、収納された前記回路基板に対する操作を可能にする側面開口部を有し、軸心方向の一方の端部において前記接続部材と嵌合する、
    　ことを特徴とする電子ペン。
  4. 　請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の電子ペンであって、
    　前記送信部は、コイル部であって、前記芯体の周囲に設けられ、
    　前記コイル部と前記回路基板に形成されたキャパシタ素子を含む電子回路とを接続することにより共振回路を形成し、
    　前記コイル部を通じて、位置検出装置に対する信号を送信する電磁誘導方式の電子ペン。
  5. 　請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の電子ペンであって、
    　前記送信部は、前記芯体と一体であって、
    　前記回路基板には、発振回路を有する電子回路が構成されており、
    　前記電子回路と前記芯体とを電気的に接続する接続部材を備え、
    　前記芯体を通じて、位置検出装置に対する前記発振回路からの信号を送信する静電容量方式の電子ペン。
  6. 　請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の電子ペンであって、
    　前記筆圧検知部は、前記芯体に加えられる筆圧に応じて静電容量が変化する可変容量コンデンサであることを特徴とする電子ペン。
  7. 　請求項６に記載の電子ペンであって、
    　可変容量コンデンサを半導体デバイスからなるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）チップとして構成したことを特徴とする電子ペン。
  8. 　請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７のいずれかに記載の電子ペンであって、
    　ボールペン筐体に収納される替え芯と同一形状に構成されたことを特徴とする電子ペン。
  9. 　請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７のいずれかに記載の電子ペンであって、
    　多機能ペン筐体に収納される替え芯と同一形状に構成されたことを特徴とする電子ペン。
     
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020024661A (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 深▲セン▼普贏創新科技股▲分▼有限公司 インク型ポインティングデバイス
WO2020144929A1 (ja) 2019-01-07 2020-07-16 株式会社ワコム 位置指示器
US20210382569A1 (en) * 2019-03-13 2021-12-09 Wacom Co., Ltd. Electronic pen, electronic pen cartridge, and electronic pen main unit
JP7437486B2 (ja) 2018-02-23 2024-02-22 株式会社ワコム 電子ペン及び電子ペン本体部

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020125322A1 (zh) * 2018-12-19 2020-06-25 掌阅科技股份有限公司 笔
JPWO2020235342A1 (ja) * 2019-05-20 2020-11-26
JP7417381B2 (ja) * 2019-08-22 2024-01-18 株式会社ワコム 電子ペン
JP1663478S (ja) 2019-10-17 2020-07-13
JP1663475S (ja) * 2019-10-17 2020-07-13
CN113313999B (zh) * 2021-06-21 2023-11-03 新沂崚峻光电科技有限公司 一种教学用麦克风激光书写笔
KR20230015788A (ko) * 2021-07-23 2023-01-31 삼성전자주식회사 필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08194574A (ja) * 1995-01-13 1996-07-30 Wacom Co Ltd 感圧素子及び感圧機能付スタイラスペン
JP2014067265A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Wacom Co Ltd 位置指示器及び電子インクカートリッジ
WO2015007856A1 (en) * 2013-07-17 2015-01-22 Stabilo International Gmbh Electronic pen

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2483100B1 (fr) * 1980-05-23 1985-12-13 Option Sa Style scripteur pour tablette graphique, servant en meme temps de capteur capacitif
US4651161A (en) * 1986-01-17 1987-03-17 Metromedia, Inc. Dynamically varying the pressure of fluid to an ink jet printer head
JP3071553B2 (ja) 1992-03-24 2000-07-31 株式会社ワコム 可変容量コンデンサ及びこれを利用した位置指示器
US6792165B1 (en) * 1999-05-25 2004-09-14 Silverbrook Research Pty Ltd Sensing device
CN100379584C (zh) * 2000-10-20 2008-04-09 西尔弗布鲁克研究有限公司 电控笔用打印头/笔芯
US6999067B2 (en) * 2002-12-30 2006-02-14 Aiptek International Inc. Electromagnetic induction pen-like device with writing function
US6985138B2 (en) * 2003-08-29 2006-01-10 Motorola, Inc. Input writing device
US7202862B1 (en) * 2004-03-03 2007-04-10 Finepoint Innovations, Inc. Pressure sensor for a digitizer pen
JP4857451B2 (ja) * 2007-09-28 2012-01-18 株式会社ワコム 位置指示器
JP5235472B2 (ja) * 2008-04-01 2013-07-10 株式会社ワコム 電子ペン
CN101539816B (zh) * 2009-04-16 2012-10-17 台均科技（深圳）有限公司 电磁笔、电磁信号处理方法、装置及设备
KR102004329B1 (ko) * 2012-05-11 2019-07-26 삼성전자주식회사 좌표 표시 장치 및 좌표 표시 장치의 입력 위치를 측정하는 좌표 측정 장치
JP6008393B2 (ja) * 2012-07-28 2016-10-19 株式会社ワコム 電磁誘導方式の位置指示器及び電子インクカートリッジ
JP6012069B2 (ja) * 2012-09-13 2016-10-25 株式会社ワコム 電磁誘導方式の位置指示器及び電子インクカートリッジ
US9946365B2 (en) * 2013-03-11 2018-04-17 Barnes & Noble College Booksellers, Llc Stylus-based pressure-sensitive area for UI control of computing device
US9766723B2 (en) * 2013-03-11 2017-09-19 Barnes & Noble College Booksellers, Llc Stylus sensitive device with hover over stylus control functionality
US9785259B2 (en) * 2013-03-11 2017-10-10 Barnes & Noble College Booksellers, Llc Stylus-based slider functionality for UI control of computing device
US9891722B2 (en) * 2013-03-11 2018-02-13 Barnes & Noble College Booksellers, Llc Stylus-based notification system
KR102179156B1 (ko) * 2013-07-12 2020-11-16 삼성전자주식회사 전자 장치의 입력 장치 및 그를 이용한 입력 방법
US10088701B2 (en) * 2013-11-01 2018-10-02 Kent Displays Inc. Electronic writing device with dot pattern recognition system
WO2015075931A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-28 Wacom Co., Ltd. Method and system for ink data generation, ink data rendering, ink data manipulation and ink data communication
US9335840B1 (en) * 2014-11-21 2016-05-10 Uneo Inc. Flexible circuit board based force sensor
EP3285147B1 (en) * 2015-04-17 2019-08-21 Wacom Co., Ltd. Electronic pen
KR102344356B1 (ko) * 2015-06-26 2021-12-29 삼성전자주식회사 입력 장치, 그 입력 장치로부터 신호를 입력받는 전자기기 및 그 제어방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08194574A (ja) * 1995-01-13 1996-07-30 Wacom Co Ltd 感圧素子及び感圧機能付スタイラスペン
JP2014067265A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Wacom Co Ltd 位置指示器及び電子インクカートリッジ
WO2015007856A1 (en) * 2013-07-17 2015-01-22 Stabilo International Gmbh Electronic pen

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7437486B2 (ja) 2018-02-23 2024-02-22 株式会社ワコム 電子ペン及び電子ペン本体部
JP2020024661A (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 深▲セン▼普贏創新科技股▲分▼有限公司 インク型ポインティングデバイス
CN110816125A (zh) * 2018-08-07 2020-02-21 深圳普赢创新科技股份有限公司 墨水型位置指示装置
CN110816125B (zh) * 2018-08-07 2021-03-12 深圳普赢创新科技股份有限公司 墨水型位置指示装置
WO2020144929A1 (ja) 2019-01-07 2020-07-16 株式会社ワコム 位置指示器
US11465436B2 (en) 2019-01-07 2022-10-11 Wacom Co., Ltd. Position indicator
US20210382569A1 (en) * 2019-03-13 2021-12-09 Wacom Co., Ltd. Electronic pen, electronic pen cartridge, and electronic pen main unit
US11809644B2 (en) * 2019-03-13 2023-11-07 Wacom Co., Ltd. Electronic pen, electronic pen cartridge, and electronic pen main unit

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